کالبدشکافی و بررسی قطعات داخلی آیپد پرو ۱۱ اینچ

وقتشه قبل از باز کردن دستگاه، یه نگاهی به مشخصات فنی این آیپد پرو بندازیم تا ببینیم اپل چه غولی رو روانه بازار کرده:

← صفحه نمایش 11 اینچی تمام لمینت Liquid Retina با بک‌لایت ال‌ای‌دی، رزولوشن 2388 در 1668 (تراکم 264 پیکسل) و تکنولوژی ProMotion.

← پردازنده هشت هسته‌ای و اختصاصی Apple A12X Bionic به همراه پردازشگر حرکتی M12 و گرافیک 7 هسته‌ای یکپارچه.

← دوربین اصلی 12 مگاپیکسلی با قابلیت فیلم‌برداری 4 کیلواهم با سرعت 60 فریم بر ثانیه و دوربین جلوی 7 مگاپیکسلی TrueDepth.

← سیستم صوتی پیشرفته مجهز به چهار اسپیکر با قابلیت بالانس خودکار صدا.

سنسور تشخیص چهره (Face ID)، پنج میکروفون، حسگر نور محیط، شتاب‌سنج، فشارسنج و ژیروسکوپ 3 محوره.

پشتیبانی از شبکه وای‌فای دو بانده MIMO و بلوتوث نسخه 5.0 برای ارتباط سریع‌تر.

← عرضه شده در ظرفیت‌های حافظه داخلی 64، 256، 512 گیگابایت و 1 ترابایت.

اپل هر سال تلاش می‌کنه تبلت‌هاش رو بیشتر شبیه به یه تیکه شیشه یکپارچه با یه لوگو اون پشت طراحی کنه و حاشیه‌ها رو به حداقل برسونه.

برای اینکه قبل از باز کردن دستگاه بفهمیم دقیقا با چی طرفیم، یه عکس رادیولوژی (X-ray) ازش گرفتیم تا جای قطعات داخلی مشخص بشه. اگه این کار رو نمی‌کردیم، تبلت فقط شبیه یه مستطیل مشکی بی‌روح بود.

تو تصاویر ایکس‌ری، بخش‌های تیره‌تر نشون‌دهنده مواد متراکم‌تری هستن که اشعه رو بیشتر جذب می‌کنن. این بخش‌ها معمولا آهنرباهایی هستن که برای اسپیکرها یا اتصال لوازم جانبی هوشمند استفاده می‌شن. همونطور که تو عکس می‌بینی، تو این مدل تعداد آهنرباها به طرز چشمگیری بیشتر از نسل‌های قبلیه!

خب، قبل از اینکه ابزارها رو دست بگیریم، یه بررسی ظاهری داشته باشیم. بالای درگاه Smart Connector (که جاش تغییر کرده)، شماره مدل دستگاه یعنی A1980 حک شده. از نظر ظاهری، این مدل تغییرات ریزی داشته اما لبه‌های تخت و مربعی‌ش باعث می‌شه کاهش ضخامت جزئی دستگاه اصلا به چشم نیاد.

این لبه‌های تخت و مربعی اتفاقا خیلی هم جذابن؛ چون ما رو یاد طراحی‌های کلاسیک و دوست‌داشتنی آیپدهای قدیمی‌تر می‌اندازن که تا حدودی تعمیرپذیری بهتری داشتن.

آیا این طراحی نشون می‌ده که اپل بالاخره تصمیم گرفته مسیر تعمیر رو برای تعمیرکارهای مستقل هموارتر کنه؟ باید بازش کنیم تا جواب این سوال رو پیدا کنیم.

قبل از شروع کار، چند تا تغییر مهم رو هم باید در نظر بگیریم؛ جک هدفون کاملا حذف شده، پورت لایتنینگ جاش رو به درگاه استاندارد USB-C داده و یه بخش بیضی‌شکل مشکی‌رنگ هم روی لبه دستگاه برای شارژ قلم جدید تعبیه شده.

بریم سراغ بخش استرس‌زا اما هیجان‌انگیز ماجرا، یعنی بریدن چسب‌های دور صفحه نمایش. بریدن این حجم از چسب همیشه چالش‌های خاص خودش رو داره.

البته این هیجان گاهی با چاشنی دردسر همراهه، چون اگه حواست نباشه ممکنه شیشه ترک بخوره یا فلت‌ها پاره بشن.

حاشیه‌های صفحه نمایش خیلی باریک‌تر از همیشه شدن و این موضوع فضای کمی برای حرکت ابزار بهت می‌ده. باید لبه‌ها رو به خوبی گرم کنی، پیک رو خیلی با احتیاط وارد کنی، نفس‌ها رو تو سینه حبس کنی و امیدوار باشی چیزی نشکنه!

موقع باز کردن متوجه می‌شی که ضخامت بدنه اطراف بخش شارژر قلم یه مقدار بیشتره؛ حواست باشه اهرم کردن رو از این قسمت شروع نکنی چون ممکنه به دردسر بیفتی.

خبر خوب اینه که فلت‌های صفحه نمایش فاصله ایمنی نسبتا خوبی تا لبه‌ها دارن و با پیک آسیب نمی‌بینن، اما زاویه قرارگیری و پخشی‌شون طوریه که برداشتن ال‌سی‌دی رو یکم بدقلق و سخت می‌کنه.

فلت‌ها هنوز کاملا در امان نیستن! مجبوری صفحه نمایش رو با یه زاویه عجیب و غریب نگه داری تا بتونی کانکتورها رو بدون کشیدگی جدا کنی. پیچ‌گوشتی چهارسو رو بردار و پیچ‌های براکت‌های فلزی که روی کانکتورها قرار دارن رو باز کن تا فلت‌ها آزاد بشن.

حالا با برداشتن ال‌سی‌دی، می‌تونیم همون چیزی که تو عکس رادیولوژی دیدیم رو به چشم ببینیم. اولین چیزی که به شدت خودنمایی می‌کنه، مجموعه اسپیکرهای چهارتایی این آیپده.

اپل اینجا از چهار تا ساب‌ووفر و چهار تا توییتر استفاده کرده؛ یعنی در مجموع هشت تا درایور اسپیکر برای یه تجربه صوتی فوق‌العاده سینمایی تعبیه شده.

اینم از صفحه نمایش جذاب Liquid Retina. این پنل نسبت به نسل‌های قبلی ارتقا پیدا کرده و همون نرخ تازه‌سازی فوق‌العاده 120 هرتزی رو که قبلا دیده بودیم، به ارث برده. پشت این صفحه نمایش پیشرفته، چند تا چیپ مهم قرار گرفته که وظیفه پردازش و مدیریت تصاویر رو بر عهده دارن:

← آیسی کنترلر تایمینگ Parade Technologies DP825 (دقیقا همون مدلی که تو آیپد پرو 10.5 اینچی هم استفاده شده بود).

← چیپ Texas Instruments TPS65158 که احتمالا برای تامین ولتاژ بایاس ال‌سی‌دی کاربرد داره.

← آیسی Renesas ISL24833A که وظیفه تولید ولتاژ مرجع (TFT-LCD) رو داره و با حافظه EEPROM یکپارچه شده.

حالا نوبت اینه که مغز متفکر این دستگاه یعنی پردازنده A12X رو ببینیم. برای این کار اول باید شیلد فلزی روی مادربرد رو برداریم.

متاسفانه طبق معمول، مادربرد با چسب‌های قوی سر جاش محکم شده و بدتر از اون، اسپیکرها طوری طراحی شدن که مسیر دسترسی و اهرم کردن ابزار رو تقریبا مسدود کردن. اما با کمی حوصله و استفاده اصولی از اسپاجر، بالاخره مادربرد از فضای باریک بین سلول‌های باتری بیرون میاد و پیروز می‌شیم.

جا دادن این همه اسپیکر برای تولید یه صدای عالی، به قیمت سخت شدن دسترسی به مادربرد و پیچیده شدن فرآیند تعمیر تموم شده.

حالا که مادربرد اصلی بیرونه، می‌تونیم یه نگاه دقیق‌تر به قطعات و آیسی‌های مهمش بندازیم:

← پردازنده قدرتمند Apple APL1083 Bionic SoC.

← حافظه فلش 64 گیگابایتی ساخت توشیبا با شناسه TSB3247M61710TWNA1.

← دو عدد رم Micron MT53D256M64D4KA-046 XT:B که در مجموع 4 گیگابایت حافظه رو تشکیل می‌دن.

← کنترلر NFC ساخت شرکت NXP مدل 100VB27.

ماژول وای‌فای و بلوتوث Apple / USI 339S00551.

دو عدد کنترلر صفحه لمسی Broadcom BCM15900B0KWFBG.

← کنترلر توان پورت USB-C ساخت Texas Instruments مدل CD3215C00.

تعداد چیپ‌های روی این برد اونقدر زیاده که تو یه مرحله جا نمی‌شن. بریم سراغ معرفی بقیه قطعات:

← آیسی مدیریت تغذیه STMicroelectronics STB601A0.

← آیسی مدیریت تغذیه اپل با شناسه 343S00252-A0.

← آیسی مدیریت تغذیه اپل با شناسه 343S00257-A0.

← آیسی مدیریت تغذیه اپل با شناسه 343S00248-A0.

آیسی شارژر Texas Instruments 343S00235.

آیسی Diodes Incorporated PI3DPX1203 برای تقویت سیگنال خطی 4 کاناله DisplayPort 1.3.

← مالتی‌پلکسر DisplayPort ساخت NXP Semiconductor مدل CBTL610.

و در ادامه، معرفی آخرین سری از آیسی‌های روی مادربرد اصلی:

← حافظه فلش سریال NOR با ظرفیت 8 مگابیت ساخت Winbond مدل W25Q80DV.

← کنترلر درگاه USB-C ساخت ON Semiconductor مدل FUSB301A.

← مبدل صوتی استریو Analog Devices ADAU7002.

← آمپلی‌فایر صوتی مونو کلاس D با توان 3.2 وات ساخت Maxim Integrated مدل MAX98357A.

آیسی محافظ پورت USB-C ساخت Texas Instruments مدل TPD6S300A.

مبدل افزاینده ولتاژ 6 آمپری Texas Instruments TPS61230A.

← مبدل تقویت‌کننده سنکرون 10 آمپری Texas Instruments TPS61178.

علاوه بر چیپ‌های اصلی، یه سری سنسور مهم هم روی برد تعبیه شده که وظایف حرکتی و محیطی رو انجام می‌دن:

← سنسور یکپارچه شتاب‌سنج و ژیروسکوپ ساخت Bosch Sensortec.

← سنسور فشار (فشارسنج) ساخت Bosch Sensortec مدل BMP28x.

رسیدیم به بخش چالش‌برانگیز باتری! تو نسل قبلی آیپدها، اپل چسب‌های کششی (Pull-tab) رو حذف کرده بود و این موضوع باز کردن باتری رو به یه کابوس واقعی تبدیل کرده بود.

اما امسال خبر خوب اینه که این چسب‌های دوست‌داشتنی برگشتن. شش نوار چسب کششی به شکل U زیر باتری قرار دارن و جالب‌تر اینکه هر نوار دو تا سر داره؛ یعنی اگه یکیش موقع کشیدن پاره شد، شانس دومی هم داری که کار رو تمیز دربیاری!

شاید اول کار با دیدن قاب سختگیرانه اپل ناامید شدیم، اما وجود این چسب‌های کششی واقعا یه امتیاز مثبت برای تعمیرکارهاست و کار رو روان‌تر می‌کنه.

اما خوشحالی‌مون خیلی طول نمی‌کشه! سمت چپ باتری با یه لایه بزرگ از چسب‌های معمولی و سرسخت چسبیده شده و چاره‌ای جز استفاده از حلال چسب و ابزار اهرم کردن نیست. دلیل استفاده از این چسب معمولی در کنار چسب‌های کششی، احتمالا برای تقویت ساختار و محکم‌تر نشستن باتری تو فریم فلزی بوده.

این آیپد از یه باتری 7812 میلی‌آمپر ساعتی با ولتاژ 3.77 ولت استفاده می‌کنه که انرژی معادل 29.45 وات‌ساعت تولید می‌کنه. این ظرفیت نسبت به باتری 30.8 وات‌ساعتی نسل قبل، یه مقدار افت داشته.

قدم بعدی جدا کردن سیستم تشخیص چهره (Face ID) هست که برای اولین بار پاش به دنیای آیپدها باز شده. این ماژول از نظر سخت‌افزاری دقیقا همون چیزیه که تو آیفون‌ها دیده بودیم؛ یعنی شامل پروژکتور نقطه‌ای مادون قرمز، دوربین سلفی و دوربین مادون قرمز می‌شه، فقط ابعادش کمی کشیده‌تر شده تا تو لبه‌های تبلت جا بشه.

تو همین مرحله، ماژول دوربین پشتی رو هم بیرون میاریم. اپل ادعا کرده با وجود باریک‌تر شدن فیزیکی دوربین، کیفیت عکس‌ها هیچ افت نکرده.

با این حال، حذف لرزشگیر اپتیکال (OIS) و وجود اون برآمدگی بزرگ پشت دستگاه نشون می‌ده که اپل برای رسیدن به این ضخامت کم، مجبور شده از یه سری امکانات چشم‌پوشی کنه.

حالا بیا ببینیم می‌تونیم اون اسپیکرهای بزرگ و جذاب رو از بدنه جدا کنیم؟ گفتنش خیلی راحت‌تر از انجام دادنشه! محفظه اسپیکرها مستقیما داخل شاسی آلومینیومی ماشین‌کاری شده و مشخصه که اپل اصلا روی تعویض‌پذیری این قطعه حسابی باز نکرده. برای بیرون آوردنشون به حرارت زیاد و البته اعصاب فولادی نیاز داری. توییترها بدون مقاومت خاصی جدا می‌شن، اما ساب‌ووفرها حین درآوردن تقریبا تغییر شکل می‌دن و آسیب می‌بینن.

داخل محفظه اسپیکرها هم پر از آهنرباهای قدرتمنده؛ به قدری زیاد که باهاشون می‌شه یه مجسمه فلزی ساخت! این نشون می‌ده اپل تمرکز ویژه‌ای روی تولید بیس و کیفیت صدای این تبلت داشته.

قطعه بعدی که باید جدا کنیم، برد مدار شارژر قلم اپل هست که کویل‌های مسی شارژ وایرلس روش سوار شدن. با اینکه درآوردن این برد ممکنه، اما بدون تلفات و استرس نیست.

موقع برداشتن شیلدهای محافظ روی این برد، چند تا خازن و قطعه ریز به خاطر فشار ابزار جدا می‌شن و به هوا پرتاب می‌شن. پس موقع تعمیر این بخش باید خیلی ظریف عمل کنی تا برد آسیب نبینه.

← روی این برد کوچیک، میکروکنترلر ARM Cortex ساخت STMicroelectronics قرار داره که فرآیند اتصال قلم رو مدیریت می‌کنه.

← پمپ شارژ 5 ولتی ساخت Texas Instruments مدل TPS60151.

← سوییچ بار ON Semiconductor FPF1204UCX.

آخرین قطعه‌ای که از شاسی جدا می‌کنیم، پورت USB-C هست که خوشبختانه برخلاف نسل‌های قبلی کاملا ماژولار و مستقل طراحی شده.

آیپدهای قبلی پورت لایتنینگ داشتن که مستقیما روی مادربرد لحیم شده بود و تعویضش نیاز به مهارت بالای لحیم‌کاری داشت.

پورت شارژ قطعه‌ایه که در طول روز زیاد ازش استفاده می‌شه و استهلاک بالایی داره. اینکه می‌شه بدون دست زدن به مادربرد عوضش کرد، یه خبر عالی و یه برد بزرگ برای تعمیرکارهاست.

شاید بعضی کاربرها از حذف پورت اختصاصی لایتنینگ ناراحت باشن، اما پورت USB-C سرعت انتقال داده خیلی بالاتری داره و چون یه استاندارد جهانیه، پیدا کردن کابلش هم خیلی راحت‌تره. حالا تنها چیزی که تو شاسی خالی این آیپد مونده، یه عالمه آهنربای کوچیک و بزرگه.

به عنوان یه مرحله ویژه، تصمیم گرفتیم بریم سراغ باز کردن قلم جدید اپل (Apple Pencil). با توجه به اینکه هیچ درز، شکاف یا پیچ مخفی‌ای روی بدنه این قلم وجود نداره، از همین اول مشخصه که این کالبدشکافی قرار نیست تمیز و بدون تخریب جلو بره!

برای اینکه بدونیم دقیقا کجا رو باید برش بدیم و به قطعات داخلی آسیب نزنیم، اول یه عکس رادیولوژی ازش گرفتیم تا مسیرمون مشخص بشه.

تنها بخشی که می‌شه بدون برش از بیرون بازش کرد، نوک قلمه. اما مشخصا از اون قسمت نمی‌شه به برد اصلی و باتری رسید.

جالبه بدونی نوک این قلم تنها قطعه‌ایه که با نسل قبلی سازگاره. به جز این مورد، هیچ کدوم از قطعات دیگه مشترک نیستن.

نوک قلم رو جدا می‌کنیم و بعد از اون چاره‌ای جز استفاده از تیغ و فرز مینیاتوری برای بریدن بدنه پلاستیکی نداریم. باید پوسته رو کامل بشکافیم. بعد از بریدن پوسته پلاستیکی سفیدرنگ، یه استوانه فلزی منظم بیرون میاد که تمام قطعات روی اون سوار شدن.

روی این بدنه فلزی می‌تونیم سیستم شارژ وایرلس جدید، چند تا آهنربا برای اتصال به بدنه آیپد و یه پوشش مشکی‌رنگ رو ببینیم. باز کردن این بخش خیلی سخته و ممکنه به دست تعمیرکار آسیب بزنه!

البته جای نگرانی نیست؛ تو فرآیند این کالبدشکافی تمام نکات ایمنی رعایت شده تا کمترین خطری متوجه تیم نشه.

وقتی فلت مشکی‌رنگ بزرگی که دور بدنه قلم پیچیده شده رو باز می‌کنیم، یه شبکه خازنی جالب و منظم نمایان می‌شه.

این شبکه احتمالا برای تشخیص ضربه کاربر (Double Tap) روی بدنه قلم تعبیه شده تا قلم دقیقا بدونه شما کجای بدنه رو لمس کردید. شاید تو آپدیت‌های آینده، ژست‌های حرکتی پیچیده‌تری هم بهش اضافه بشه.

متاسفانه برای دیدن چیپ‌ها، باز هم مجبوریم به تخریب ادامه بدیم. لایه‌های فولادی به قدری محکم جوش خوردن که فقط می‌تونیم چند تا از قطعات اصلی رو به سختی نمایان کنیم:

← باتری داخلی قلم (که ترجیح دادیم زیاد بهش فشار نیاریم تا خطر آتش‌سوزی پیش نیاد).

← کویل مخصوص شارژ بی‌سیم.

← آهنرباهای ترازکننده برای اتصال دقیق به آیپد.

← آیسی شارژ وایرلس Broadcom BCM59358A0.

کنترلر سنسور نوک قلم ساخت Analog Devices با شناسه 343S00250.

ادامه بررسی آیسی‌ها و سنسورهای روی برد مینیاتوری قلم اپل:

← شتاب‌سنج 3 محوره ساخت Bosch Sensortec مدل BMA456.

← تقویت‌کننده حسگر جریان Maxim Integrated MAX44284.

← کنترلر محافظ ولتاژ بیش‌ازحد Maxim Integrated MAX4971.

← رگولاتور خطی 450 میلی‌آمپری ON Semiconductor NCP161AFCS180T2G.

نوسان‌ساز (اسیلاتور) SiTime MEMS.

خب، این آیپد پرو رو تا جای ممکن باز کردیم و تمام قطعاتش رو روی میز چیدیم تا معماری داخلیش رو بشناسیم. قضاوت درباره وضعیت تعمیرپذیری این مدل یکم پیچیده‌ست. از یه طرف ماژولار بودن پورت USB-C و بازگشت چسب‌های کششی برای باتری عالیه، اما از طرف دیگه استفاده از چسب‌های معمولی سرسخت و پرس بودن ال‌سی‌دی، کار رو حسابی چالش‌برانگیز می‌کنه.

به نظر می‌رسه اپل داره قدم‌های کوچیک و مثبتی برای راحت‌تر کردن تعمیرات برمی‌داره، اما هنوز راه درازی در پیش داره تا به یه استاندارد ایده‌آل برسه و تعمیرکارها رو کاملا راضی کنه.

به پایان کالبدشکافی آیپد پرو 11 اینچی رسیدیم. روی هم رفته باید به این دستگاه نمره تعمیرپذیری 3 از 10 بدیم. با اینکه بعضی بخش‌ها مثل پورت شارژ برای دسترسی بهتر شدن، اما هنوز دردسرهای بزرگی به خاطر چسب‌کاری‌های افراطی برای تعمیرکارهای مستقل وجود داره. اگه این بررسی از تیم آیسی‌مدار برات جالب بود و به دردت خورد، حتما لینک مقاله رو برای همکارات و دوستات هم بفرست تا اونا هم با زیر و بم این تبلت حرفه‌ای آشنا بشن. بیا خلاصه نکات مثبت و منفی تعمیر این آیپد رو با هم مرور کنیم:

← طراحی ماژولار پورت USB-C باعث می‌شه تعویضش خیلی راحت و بدون نیاز به لحیم‌کاری روی برد اصلی انجام بشه.

← حذف دکمه فیزیکی هوم، یکی از خرابی‌های شایع و مکانیکی رو از بین برده و ریسک پاره شدن فلت حین باز کردن رو هم کم کرده.

← باتری با ترکیبی از چسب‌های کششی (که راحت جدا می‌شن) و چسب‌های معمولی (که نیاز به حلال دارن) محکم شده که کار تعویض رو زمان‌بر می‌کنه.

← پرس شدن شیشه به ال‌سی‌دی (طراحی لمینت)، فرآیند باز کردن رو یکپارچه کرده اما در صورت شکستن شیشه، هزینه تعمیر و تعویض رو به شدت بالا می‌بره.

← استفاده بی‌رویه از چسب‌های قوی تو اکثر بخش‌های داخلی، باعث شده هر تعمیری روی این دستگاه سخت بشه و نیاز به احتیاط و مهارت بالایی داشته باشه.