کالبدشکافی ربات Amazon Astro: شناسایی تراشه‌ها و رازهای سیلیکونی مغز آمازون — کالبدشکافی | آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی ربات Amazon Astro: شناسایی تراشه‌ها و رازهای سیلیکونی مغز آمازون

سایر
۰ نظر
۱۸ نفر
کد ۳۶۹۱

ربات Amazon Astro در واقع همون دستیار صوتی الکساست که حالا چرخ درآورده، به یه صفحه‌نمایش مجهز شده و تو خونه دنبالت راه میفته! اما برای اینکه یه ربات بتونه محیط رو ببینه، صدا رو پردازش کنه، موانع رو تشخیص بده و دستورات رو اجرا کنه، به یه سیستم پردازشی به‌شدت پیچیده نیاز داره. روی کاغذ این فقط یه ربات خانگیه، اما وقتی به بردهای مدار چاپی اون نگاه می‌کنی، انگار به یه شهر مینیاتوری از تراشه‌ها خیره شدی.

توی این کالبدشکافی ویژه از تیم آیسی‌مدار، ما قصد نداریم فقط قاب پلاستیکی رو باز کنیم؛ بلکه می‌خوایم یه سفر عمیق به دل سیلیکونی این دستگاه داشته باشیم. قراره تک‌تک مادربردها (شامل برد نمایشگر، برد گردن، برد سنسورها و برد موتور) رو زیر ذره‌بین ببریم و ببینیم آمازون از چه پردازنده‌ها، حافظه‌ها و سنسورهایی برای هوشمند کردن این ربات استفاده کرده.

یادت باشه وقتی با بردهایی کار می‌کنی که این‌قدر تراکم قطعات و آیسی‌های حساس روشون بالاست، الکتریسیته ساکن (ESD) می‌تونه تو یه صدم ثانیه برد رو به باد بده. پس حتما از دستبند ضدالکتریسیته استفاده کن. خب، لنزهای ماکرو رو آماده کن تا بریم ببینیم روی این بردهای جذاب چه خبره!

مرحله ۱

بررسی مادربرد نمایشگر - طرف اول

بخش اول شناسایی تراشه‌ها روی این برد:

پردازنده مرکزی مدیاتک مدل MT8512BAAV که به موتور عصبی AZ1 مجهز شده تا پردازش‌های هوش مصنوعی رو در لحظه و روی خود دستگاه (Edge AI) انجام بده.

یک گیگابایت حافظه رم از نوع LPDDR4 SDRAM ساخت سامسونگ با شماره مدل K4F8E164HA-MGCL.

حافظه فلش 4 گیگابایتی eMMC NAND از برند سامسونگ (مدل KLM4G1FETE-B041) برای ذخیره‌سازی اطلاعات سیستم.

پردازنده هشت هسته‌ای اسنپدراگون مدل SDA660-201-AA ساخت کوالکام که وظیفه پردازش‌های سنگین‌تر اپلیکیشن‌ها رو بر عهده داره.

چهار گیگابایت حافظه رم فوق‌سریع LPDDR4X SDRAM ساخت شرکت SK hynix با شماره H9HCNNNCPMMLHR-NME.

16 گیگابایت حافظه eMMC NAND ساخت Kioxia (با مدل THGBMJG7C1LBAIL) که فضای ذخیره‌سازی اصلی رو تامین می‌کنه.

تراشه MAX9296A از Analog Devices که در واقع یک دی‌سریالایزر (Deserializer) دوگانه GMSL2 برای انتقال دیتای ویدئویی با سرعت بالاست.

مرحله ۲

مدیریت تغذیه در مادربرد نمایشگر

بخش دوم از تراشه‌های روی همین برد:

آیسی مدیریت تغذیه (PMIC) مدیاتک مدل MT6398AN.

تراشه مدیریت تغذیه PM660-002 ساخت کوالکام.

آیسی مدیریت تغذیه جانبی کوالکام مدل PM660L-004-01.

یکی دیگه از تراشه‌های مدیریت تغذیه کوالکام با شماره PM3003A.

مبدل کاهنده ولتاژ سنکرون 6 آمپری مدل MP8756 ساخت Monolithic Power Systems.

مبدل کاهنده سنکرون 3 آمپری از برند Richtek با شماره مدل RT5797ALGQW.

یه مبدل DC-DC که با توجه به ظاهرش به احتمال خیلی زیاد ساخت Texas Instruments هست.

مرحله ۳

کنترلرها و گیت‌های منطقی

بخش سوم قطعات برد نمایشگر:

سوییچ توزیع توان SY6287C ساخت Silergy برای مدیریت جریان برق.

مانیتور 12 بیتی جریان، ولتاژ و توان مدل INA219A از Texas Instruments.

مالتی‌پلکسر/دی‌مالتی‌پلکسر آنالوگ 8 کاناله 74HC4051 ساخت Nexperia.

گیت منطقی NOR دو ورودی تکی مدل 74AUP1G02 از برند Nexperia.

گیت منطقی AND دو ورودی مدل 74LVC1G08 ساخت Nexperia.

آرایه دیود محافظتی 4 کاناله ESD ساخت onsemi مدل ESD8704MUTAG برای جلوگیری از آسیب الکتریسیته ساکن.

مرحله ۴

ارتباطات بی‌سیم

بخش چهارم؛ بررسی تراشه‌های ارتباطی:

تراشه MT7668ASN مدیاتک که وظیفه تامین وای‌فای دو بانده (با پشتیبانی از MU-MIMO و استاندارد 802.11ac) و بلوتوث نسخه 5.0 رو بر عهده داره.

مرحله ۵

بررسی برد گردن ربات - طرف اول

بخش اول شناسایی قطعات روی برد گردن (Neck Board):

این تراشه به احتمال خیلی زیاد پردازنده بینایی (Vision Processor) ساخت شرکت اینتل (Intel) هست که به ربات کمک می‌کنه محیط رو ببینه.

میکروفون بسیار ریز و حساس MEMS ساخت شرکت Knowles.

فیوز الکترونیکی (eFuse) 12 آمپری مدل TPS24750 ساخت Texas Instruments که یه مانیتور جریان هم درون خودش داره.

مبدل کاهنده ولتاژ سنکرون 6 آمپری MP8756 از Monolithic Power Systems.

مبدل کاهنده سنکرون 1 آمپری با قابلیت تنظیم (مدل MP2151GTF) ساخت Monolithic Power Systems.

یه مبدل DC-DC ساخت Texas Instruments برای تنظیم سطوح ولتاژ مدار.

آرایه سیگنال ترکیبی (Mixed Signal Array) ساخت شرکت Renesas.

مرحله ۶

مدارهای کنترلی برد گردن

بخش دوم از تراشه‌های برد گردن:

رگولاتور LDO با خروجی 1.8 ولت و 250 میلی‌آمپر مدل LP5907UVE-1.8 از Texas Instruments.

سوییچ توزیع توان USB با قابلیت تنظیم (مدل TPS2553) ساخت Texas Instruments.

مترجم سطح ولتاژ دوطرفه 2 بیتی مدل TCA9406 ساخت Texas Instruments برای ارتباط بین بخش‌هایی با ولتاژ متفاوت.

مقایسه‌کننده (Comparator) تکی ولتاژ پایین مدل LMV331 از Texas Instruments.

مترجم سطح ولتاژ دوطرفه 8 بیتی NVT2008 ساخت NXP Semiconductor.

سوییچ آنالوگ تکی SPST مدل SN74LVC1G66 از Texas Instruments.

گیت منطقی AND سه ورودی مدل NC7SZ11 ساخت شرکت onsemi.

مرحله ۷

گیت‌های منطقی روی گردن

بخش سوم از قطعات روی برد گردن:

گیت منطقی AND دو ورودی تکی 74LVC1G08 ساخت Nexperia.

گیت منطقی NOR دو ورودی تکی 74AUP1G02 از برند Nexperia.

مرحله ۸

سنسور حرارتی برد گردن

بخش چهارم؛ سنسورهای برد گردن:

سنسور تشخیص دمای TMP103G ساخت Texas Instruments برای نظارت روی حرارت برد.

مرحله ۹

بررسی برد سنسورها - طرف اول

بخش اول شناسایی آیسی‌های روی برد سنسور:

پردازنده اپلیکیشن هشت هسته‌ای و 64 بیتی کوالکام مدل QCS605-001-AC.

دو گیگابایت حافظه رم LPDDR4X SDRAM ساخت SK hynix (مدل H9HCNNNBKMMLHR-NME).

حافظه فلش 16 گیگابایتی eMMC NAND سامسونگ با شماره مدل KLMAG1JETD-B041.

میکروکنترلر 32 بیتی مبتنی بر ARM Cortex-M0+ ساخت STMicroelectronics با مدل STM32G031J6.

آیسی مدیریت تغذیه PM670-001 ساخت کوالکام.

تراشه کمکی مدیریت تغذیه کوالکام مدل PM670L-000-01.

کدک صوتی استریو TLV320DAC3203 ساخت Texas Instruments برای پردازش صدای ربات.

مرحله ۱۰

مدیریت صدا و توان روی برد سنسورها

بخش دوم از قطعات برد سنسور:

آمپلی‌فایر صوتی 30 واتی استریو کلاس D مدل TPA3118D2 ساخت Texas Instruments برای راه‌اندازی اسپیکرها.

مبدل کاهنده ولتاژ سنکرون 6 آمپری MP8756 ساخت Monolithic Power Systems.

یه مبدل DC-DC که ظاهرا ساخت شرکت Silergy هست.

سوییچ بار (Load Switch) مدل SiP32419 از برند Vishay.

یه سوییچ بار دیگه که احتمالا ساخت Silergy باشه.

مانیتور 12 بیتی جریان، ولتاژ و توان مدل INA219A از Texas Instruments.

رگولاتور LDO با خروجی 3.3 ولت و 500 میلی‌آمپر مدل LP5912-3.3 ساخت Texas Instruments.

مرحله ۱۱

محافظت و سطوح ولتاژ برد سنسورها

بخش سوم از آیسی‌های این برد:

مترجم سطح ولتاژ دوطرفه 2 بیتی مدل TXS0102 ساخت Texas Instruments.

گیت NAND دو ورودی تکی مدل NL17SZ00 از شرکت onsemi.

گیت NOR دو ورودی تکی 74AUP1G02 ساخت Nexperia.

آرایه دیود محافظتی ESD چهار کاناله مدل ESD7104MUTAG ساخت onsemi.

یه آرایه دیود محافظتی ESD دیگه از onsemi با مدل ESD8704MUTAG.

مرحله ۱۲

سنسورهای حرارتی برد سنسور

بخش چهارم؛ سنسورهای حرارتی:

سنسور دمای TMP103C ساخت Texas Instruments.

سنسور دمای TMP103D ساخت Texas Instruments (بله، آمازون برای کنترل دما حسابی وسواس به خرج داده!).

مرحله ۱۳

بررسی برد سنسورها - طرف دوم

بخش اول از قطعات پشت برد سنسور:

پردازنده تشخیص عمق سه‌بعدی AL6100-32M2 ساخت شرکت Altek برای درک محیط اطراف.

کنترلر هاب USB 3.1 چهار پورته مدل TUSB8042 ساخت Texas Instruments.

سوییچ آنالوگ SPDT برای USB 2.0 مدل TS3USB30E از Texas Instruments.

آیسی مدیریت تغذیه PM670-001 ساخت کوالکام.

تراشه مدیریت تغذیه جانبی کوالکام مدل PM670L-000-01.

آیسی مدیریت تغذیه PM3003A از برند کوالکام.

مبدل افزاینده ولتاژ سنکرون 19 آمپری مدل MP3428A ساخت Monolithic Power Systems.

مرحله ۱۴

سوییچ‌ها و مانیتورینگ پشت برد سنسور

بخش دوم از قطعات پشت برد:

سوییچ توزیع توان SY6287C ساخت شرکت Silergy.

سوییچ محدودکننده جریان MP5016HGQH ساخت Monolithic Power Systems.

مانیتور جریان و ولتاژ 12 بیتی INA219A از Texas Instruments.

رگولاتور LDO مدل LP5912-3.3 ساخت Texas Instruments.

مترجم سطح ولتاژ دوطرفه 2 بیتی TCA9406 از Texas Instruments.

گیت منطقی AND دو ورودی تکی 74LVC1G08 ساخت Diodes Incorporated.

آرایه دیود محافظتی ESD چهار کاناله مدل ESD7104MUTAG ساخت onsemi.

مرحله ۱۵

سنسور حرارتی נוסף

بخش سوم؛ سنسورهای پشت برد:

یه سنسور تشخیص دمای دیگه به نام TMP103F ساخت Texas Instruments.

مرحله ۱۶

بررسی برد موتور - طرف اول

بخش اول شناسایی قطعات روی برد راه‌انداز موتورهای حرکتی:

میکروکنترلر 32 بیتی قدرتمند STM32L4P5VE مبتنی بر ARM Cortex-M4 ساخت STMicroelectronics که مغز کنترل حرکتی رباته.

نوسان‌ساز (Oscillator) بسیار دقیق MEMS ساخت شرکت SiTime.

آشکارساز ولتاژ TPS3700 ساخت Texas Instruments.

شارژر باتری لیتیوم-یون از نوع buck-boost مدل ISL9241H ساخت Renesas.

درایور گیت سه‌فاز DRV8323S ساخت Texas Instruments که وظیفه راه‌اندازی و کنترل موتورهای ربات رو بر عهده داره.

مبدل آنالوگ به دیجیتال 12 بیتی TLA2024 از برند Texas Instruments.

آرایه سیگنال ترکیبی ساخت شرکت Renesas.

مرحله ۱۷

توان و جریان‌کشی در برد موتور

بخش دوم از قطعات برد موتور:

فیوز الکترونیکی 12 آمپری TPS24750 ساخت Texas Instruments مجهز به مانیتور جریان.

اینورتر ولتاژ پمپ شارژ 60 میلی‌آمپری TPS60400 از Texas Instruments.

مبدل کاهنده سنکرون 6 آمپری MP8756 ساخت Monolithic Power Systems.

مبدل کاهنده ولتاژ سنکرون 500 میلی‌آمپری LM5166 از Texas Instruments.

مبدل DC-DC ساخت شرکت Silergy.

سوییچ بار (Load Switch) مدل SiP32430 از برند Vishay.

یه سوییچ بار دیگه که ظاهرا محصول Silergy هست.

مرحله ۱۸

مالتی‌پلکسر و گیت‌ها

بخش سوم از آیسی‌های روی برد موتور:

مالتی‌پلکسر/دی‌مالتی‌پلکسر آنالوگ 8 کاناله 74HC4051 ساخت Nexperia.

گیت منطقی AND دو ورودی مدل 74AUP1G08 از Nexperia.

گیت NAND دو ورودی 74AUP1G38 از Nexperia.

گیت NOR دو ورودی 74AUP1G02 ساخت Nexperia.

مرحله ۱۹

سنسورهای ژیروسکوپ و دما

بخش چهارم؛ سنسورهای روی این برد:

ژیروسکوپ و شتاب‌سنج 6 محوره MEMS مدل ICM-20689 ساخت Invensense که به ربات کمک می‌کنه تعادل و مسیر حرکتش رو تشخیص بده.

سنسور دمای TMP1075 ساخت Texas Instruments.

احتمالا یکی دیگه از سنسورهای دمای سری TMP103x ساخت Texas Instruments.

مرحله ۲۰

بررسی برد موتور - طرف دوم

بخش اول از قطعات پشت برد موتور:

میکروکنترلر 32 بیتی STM32F765IG مبتنی بر معماری ARM Cortex-M7 ساخت STMicroelectronics.

میکروکنترلر 32 بیتی STM32F446VC مبتنی بر ARM Cortex-M4 ساخت STMicroelectronics.

درایور موتور سه‌فاز L6234D ساخت STMicroelectronics برای کنترل حرکت چرخ‌ها.

فیوز الکترونیکی 12 آمپری TPS24750 ساخت Texas Instruments.

یه فیوز الکترونیکی 12 آمپری دیگه مدل TPS24751 از Texas Instruments.

مقایسه‌کننده تکی TLV7031 از برند Texas Instruments.

مقایسه‌کننده تکی TLV7041 ساخت Texas Instruments.

مرحله ۲۱

سوییچ‌های منطقی پشت برد موتور

بخش دوم از قطعات پشت این برد:

مانیتور 16 بیتی جریان، ولتاژ و توان مدل INA231 ساخت Texas Instruments.

یه سوییچ بار (Load Switch) که احتمالا مال شرکت Silergy هست.

سوییچ آنالوگ SP8T مدل 74HC4051 ساخت Nexperia.

سوییچ آنالوگ سه‌گانه SPDT مدل 74HC4053 از برند Nexperia.

گیت AND سه ورودی 74AUP1G11 از Nexperia.

گیت AND دو ورودی 74AUP1G08 ساخت Nexperia.

گیت NOR دو ورودی دوتایی مدل 74LVC2G02 از Nexperia.

مرحله ۲۲

شیفترها و مترجم‌های ولتاژ

بخش سوم قطعات:

تغییردهنده (Shifter) سطح ولتاژ دوطرفه 8 بیتی مدل TXS0108E ساخت Texas Instruments.

مترجم سطح ولتاژ دوطرفه 8 بیتی NVT2008 ساخت NXP Semiconductor.

احتمالا مترجم سطح ولتاژ دوطرفه 2 بیتی TCA9406 ساخت Texas Instruments.

مرحله ۲۳

پایان مسیر شناسایی سنسورها

بخش چهارم و پایانی؛ سنسورها:

در نهایت، این قطعه هم احتمالا یکی دیگه از سنسورهای حرارتی سری TMP103x ساخت Texas Instruments هست. به نظر می‌رسه آمازون برای کنترل دمای این ربات هیچ چیزی کم نذاشته. خب، بررسی سیلیکونی ما روی این ربات هوشمند همینجا تموم میشه. امیدوارم از این کالبدشکافی فوق‌تخصصی تو آیسی‌مدار لذت برده باشی. حتما این مطلب رو برای دوستای عشق سخت‌افزارت بفرست تا اونا هم از دیدن این همه تراشه روی یه ربات خانگی شگفت‌زده بشن!

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

کالبدشکافی‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!