کالبدشکافی مایکروسافت Surface Duo: رازهای مهندسی در نازک‌ترین دستگاه دو نمایشگره

بالاخره Surface Duo روی میز کالبدشکافی ماست! یه گجت عجیب که دو تا صفحه سخت‌افزاری فوق‌العاده نازک رو به هم وصل کرده تا تو جیبت جا بشه. بریم ببینیم روی کاغذ چه مشخصاتی داره:

← دو تا صفحه‌نمایش 5.6 اینچی AMOLED

← دو تا باتری که با هم کار می‌کنن و مجموعا ظرفیت 3577 میلی‌آمپر ساعتی دارن

← پردازنده مرکزی Qualcomm Snapdragon 855 به همراه 6 گیگابایت رم

← حافظه داخلی فلش با ظرفیت 128 یا 256 گیگابایت

فقط یه دوربین 11 مگاپیکسلی که هم برای سلفی و هم دوربین اصلی بهینه‌سازی شده

پشتیبانی از شبکه وای‌فای، بلوتوث 5.0 و البته پورت ارتباطی USB-C 3.1

← لولاهای 360 درجه که آزادی عمل بی‌نهایتی برای تا کردن دستگاه بهت می‌دن

وقتی این دستگاه (که مایکروسافت اصرار داره بهش نگه گوشی) رو باز می‌کنی، ضخامتش به طرز وحشتناکی کمه؛ فقط 4.9 میلی‌متر! این گجت درگاه سیم‌کارت هم داره، اما خبری از اون درپوش‌های راحت و دم‌دست نیست و باید سوزن سیم‌کارت رو داشته باشی.

وقتی هم که می‌بندیش، ضخامتش به 9.8 میلی‌متر می‌رسه که نسبت به خیلی از گوشی‌های تاشوی بازار مثل یه برگه کاغذ به نظر میاد و خیلی راحت تو جیب جا می‌شه.

البته قبل از باز کردنش سعی کردیم کمی با نرم‌افزارش کار کنیم، اما پر از باگ و پرش تصویر بود. انگار سخت‌افزار بی‌نظیرش فعلا با یه نرم‌افزار نیمه‌کاره ترکیب شده.

ما اینجا تو آزمایشگاه معمولا دستگاه‌ها رو به صورت فیزیکی می‌شکافیم، اما انگار این یکی از نظر نرم‌افزاری هم نیاز به کالبدشکافی داره!

مایکروسافت قول داده که با آپدیت‌های نرم‌افزاری این مشکلات رو حل کنه. اما سوال اصلی ما اینه که آیا این قاب تمام‌شیشه‌ای و نازک، از نظر سخت‌افزاری هم می‌تونه سال‌ها دووم بیاره؟

قبل از اینکه دل و روده دستگاه رو بیرون بکشیم، یه نگاه اشعه ایکس (X-ray) به داخلش می‌ندازیم تا یه نقشه راه داشته باشیم. نیمه سمت چپ دستگاه به شدت شبیه به تبلت‌های استاندارده؛ یه باتری خیلی بزرگ که بیشتر فضا رو گرفته و یه نوار باریک از برد مدار چاپی که تو لبه سمت راستش کشیده شده.

اما نیمه سمت راست کاملا متفاوته! تقریبا تمام این بخش با یه مادربرد بزرگ پوشونده شده و فقط یه پنجره کوچیک وسطش خالی مونده تا باتری دوم توش جا بگیره.

اول کار، پیک بازکننده رو می‌بریم سمت شکاف شاسی. یه لحظه با خودمون گفتیم شاید بدون حرارت و بادکش باز بشه! ...اما زهی خیال باطل! خیلی زود درگیر چسب‌های فوق‌العاده سفت شدیم و مجبور شدیم سشوار صنعتی رو روشن کنیم.

مشکل بعدی این بود که پنل‌ها پر از تله‌های انفجاری بودن! هر دو باتری با قدرت به قاب‌های پشتی چسبیده بودن و با کابل‌های خیلی ظریفی به بقیه قطعات وصل می‌شدن. با کلی دقت و بریدن لایه‌های خنک‌کننده گرافیتی و چسب‌های دوطرفه، بالاخره راه باز شد، اما نزدیک بود یه فاجعه رخ بده.

نزدیک بود یه کابل فلت حساس رو پاره کنیم! این همون کابلیه که چراغ‌های نشانگر ال‌ای‌دی روش سوارن و اسپیکر مکالمه رو به مادربرد وصل می‌کنه.

خب، باز کردن این گجت خیلی پرریسک‌تر از چیزی بود که فکر می‌کردیم. شاید اصلا باید اول از سمت صفحه‌نمایش‌ها وارد می‌شدیم...

بریم سراغ نیمه دیگه. این بار یه نقطه ورود خوب زیر توری اسپیکر پیدا می‌کنیم. چون این برش روی شاسی قرار داره و روی قسمت نازک شیشه نیست، خطر شکستن شیشه موقع اهرم کردن پیک خیلی کمتره.

با این حال، باز کردن دستگاه از سمت صفحه‌نمایش اصلا کار راحتی نیست. حرارت زیاد، کابل‌های ظریفی که مثل تله سر راهت هستن و پنل‌های بدون محافظ زیر شیشه، این مرحله رو به یه کابوس تبدیل می‌کنن.

مایکروسافت به جای استفاده از نمایشگرهای منعطف یکپارچه، از دو تا صفحه مجزا استفاده کرده. این تصمیم شجاعانه‌ایه، اما اگه یه روز دستگاهت ضربه بخوره و هر دو صفحه بشکنه، عملا باید دو برابر یه گوشی عادی برای تعمیرش وقت و انرژی بذاری!

احتمالا به خاطر همین دو تا صفحه‌ست که اسمش رو گذاشتن "Duo". اگه یه روزی نسخه با نمایشگر یکپارچه بسازن، لابد اسمش می‌شه "Solo"!

این پنل‌های نمایشگر هم از نوع AMOLED با نرخ تازه‌سازی استاندارد 60 هرتز هستن و خبری از رفرش‌ریت‌های بالا تو این مدل نیست.

شیشه رو برداشتیم و همون اول کار، دو تا باتری مجزای دستگاه بهمون چشمک می‌زنن. قرار دادن یک باتری تو هر نیمه، به یه استاندارد تو دستگاه‌های تاشو تبدیل شده. اما نکته عجیب اینجاست که باتری یکی از نیمه‌ها به طرز وحشتناکی بزرگ‌تر از اون یکیه!

دو نیمه دستگاه با استفاده از کابل‌های ارتباطی چندرشته‌ای که از داخل لولاها رد شدن به هم وصلن. طراحی این کابل‌ها بیشتر شبیه کابل تصویر مانیتورهای قدیمیه تا کابل‌های فلتی که تو دستگاه‌های تاشوی دیگه می‌بینیم.

امیدواریم این سبک از کابل‌های چندرشته‌ای مقاومت بالایی در برابر باز و بسته شدن داشته باشن، چون کابل‌های فلت معمولی تو بعضی لولاها سابقه خرابی و قطعی دارن.

حالا بریم سراغ دردسرهای تعویض باتری. مانع اول: مقدار خیلی زیادی چسب. مانع دوم: استفاده از پیچ‌های سه‌پر (Tri-point) که باز کردنشون قلق داره. مانع سوم: کانکتور یکی از باتری‌ها کاملا زیر مادربرد گیر افتاده!

همون‌طور که تو محصولات مایکروسافت مرسومه، برای قطع کردن کامل برق دستگاه انگار چاره‌ای جز بیرون کشیدن کل مادربرد نیست. این یعنی یه اشتباه کوچیک موقع تعمیر می‌تونه باعث اتصالی و سوختن برد بشه.

کاملا مشخصه که مایکروسافت موقع طراحی این دستگاه، اصلا به فکر تعویض باتری نبوده. داشتن یه دستگاه گرون‌قیمت که باتریش یه روزی بالاخره می‌میره و تعویضش انقدر سخته، واقعا ناامیدکننده‌ست.

باتری بزرگ‌تر ظرفیتی معادل 10.37 وات‌ساعت داره و باتری کوچیک‌تر 2.89 وات‌ساعت. در مجموع 13.26 وات‌ساعت انرژی برای این دو نمایشگر فراهم می‌شه.

روی هر دو باتری هم یه برچسب هشدار جالب زده شده: "این قطعه به راحتی توسط کاربر قابل تعویض نیست!" (بله، ما هم دقیقا به همین نتیجه رسیدیم!)

ظرفیت باتری این گجت به پای بعضی از تاشوهای غول‌پیکر بازار نمی‌رسه، اما از تاشوهای جمع‌وجورتر شارژدهی بهتری داره.

حالا می‌رسیم به بخش جذاب ماجرا، یعنی تراشه‌ها روی مادربرد! بیا ببینیم روی این برد چه قطعاتی سوار شده:

← پردازنده مرکزی Qualcomm Snapdragon 855 که زیر حافظه رم 6 گیگابایتی SK hynix پنهان شده

← حافظه ذخیره‌سازی 128 گیگابایتی UFS 3.0

← ماژول فرانت‌اند (Front-End) مدل Qorvo 78052

← درایور کنترل تصویر اختصاصی مایکروسافت به شماره X904163

ترانسیور شبکه LTE مدل Qualcomm SDR8150

کدک صوتی ساخت شرکت Qualcomm

← آیسی‌های مدیریت توان Qualcomm PM8150

اگه فکر کردی قطعات روی برد تموم شدن، باید بگم هنوز کلی تراشه دیگه مونده که باید بررسیشون کنیم:

← ماژول فرانت‌اند Qualcomm QDM4670

← ماژول فرانت‌اند Qualcomm QDM4620

← احتمالا یه ماژول آمپلی‌فایر توان Qualcomm QPM4621

← تراشه ردگیری پوشش سیگنال Qualcomm QET5100

ترانسیور وای‌فای Qualcomm Atheros WCN3998

ماژول‌های فرانت‌اند که به احتمال زیاد ساخت Murata هستن

← سوییچ آنالوگ USB-C ساخت ON Semiconductor

و در نهایت، دور سوم بررسی آیسی‌ها که مهمون ما هستی:

← سوییچ سازگار با MIPI سرعت‌بالا ساخت NXP Semiconductor

← آمپلی‌فایر هوشمند اسپیکر 4 واتی کلاس D مدل Qualcomm WSA8815

← آیسی شارژ سریع باتری Qualcomm SMB1381

← گیت منطقی OR سه‌ورودی ساخت Nexperia

گیت منطقی AND دوورودی ساخت Nexperia

ماژول اندازه‌گیری اینرسی (IMU) شش‌محوره مدل STMicroelectronics LSM6DSO

تو یه فرورفتگی کوچیک لبه کناری و دقیقا زیر دکمه پاور، سنسور اثر انگشت مخفی شده. تو این مرحله از کالبدشکافی خیلی راحت می‌شه بهش دسترسی پیدا کرد، اما تو حالت عادی دسترسی بهش یه دردسر بزرگه.

بیشتر دستگاه‌های سرفیس از سیستم تشخیص چهره Windows Hello استفاده می‌کنن. حدس ما اینه که قطعات مربوط به اسکنر چهره اون‌قدر جاگیر بودن که مایکروسافت نتونسته تو این شاسی فوق‌نازک جاشون بده.

حالا نوبت باز کردن یه عالمه پیچ ستاره‌ای (Torx) خیلی ریزه که ستون فقرات و لولاها رو نگه داشتن. خوشبختانه تعدادشون به اندازه پیچ‌های دیوانه‌وار بعضی از مدل‌های سرفیس پرو نیست، اما بازم دستت رو خسته می‌کنه! بعد از جدا کردن آخرین اتصالات، دو تا باله بزرگ دستگاه بالاخره از ستون فقرات مرکزی جدا می‌شن.

این فریم‌های فلزی نقش مهمی تو حفظ ساختار و جلوگیری از پیچش دستگاه دارن و باعث می‌شن دو نیمه به صورت هماهنگ باز و بسته بشن. علاوه بر این، بیشتر قطعات داخلی روی همین فریم‌ها پیچ شدن تا فشار مستقیمی به صفحه‌نمایش یا قاب پشتی نیاد.

دو تا لولای چرخ‌دنده‌ای روی شکاف مرکزی قرار دارن و با سه تا پیچ به میله‌های تثبیت‌کننده هر نیمه متصل شدن. کابل‌های ارتباطی برد، موقع عبور از این سمت به اون سمت، وارد محفظه لولاها می‌شن. این طراحی هوشمندانه باعث می‌شه موقع تا شدن دستگاه، کابل‌ها کشیده یا له نشن.

در مقایسه با مکانیزم‌های پیچیده‌ای که تو گوشی‌های تاشوی دیگه دیدیم، طراحی این لولاها به طرز لذت‌بخشی ساده و کاربردیه. یه چیزی شبیه به لولای لپ‌تاپ‌های مینیاتوری با همون مسیرهای عبور کابل.

البته این سادگی تو طراحی به معنی آسون بودن پروسه ساختش نیست. قطعا مهندس‌های مایکروسافت ساعت‌ها زمان گذاشتن تا این مکانیزم رو انقدر دقیق تنظیم کنن. حس باز و بسته کردن این لولاها زیر دست واقعا بی‌نظیره.

خب، وقتشه که ابزارها رو جمع کنیم و ببینیم از این جراحی چه چیزهایی یاد گرفتیم. در حالی که شرکت‌هایی مثل سامسونگ و موتورولا هزاران ساعت رو صرف طراحی لولاهای پیچیده و مکانیزم‌های دفع گردوغبار کردن، مایکروسافت تو این مدل سادگی و ظرافت رو به اوج رسونده. استفاده از دو صفحه مجزا ایده شجاعانه و جالبی بود، هرچند که باز کردنش ما رو حسابی به دردسر انداخت.

مثل خیلی از محصولات نسل اولی مایکروسافت، این گجت نازک و پریمیوم اصلا با هدف تعمیرپذیری ساخته نشده. شاید حتی خود تکنسین‌های مایکروسافت هم از باز کردنش فراری باشن! با این حال، امیدواریم تو نسل‌های بعدی این خانواده، تغییرات مثبتی تو طراحی داخلی ببینیم. حرف زدن دیگه کافیه، بریم سراغ نمره نهایی.

ما تو تیم آیسی‌مدار به تعمیرپذیری Microsoft Surface Duo نمره 2 از 10 می‌دیم (نمره 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر):

← نمایشگرها و شیشه‌های قاب پشتی می‌تونن بدون باز کردن بقیه قطعات داخلی تعویض بشن.

← باتری‌ها پر از چسب هستن و برای دسترسی بهشون باید کل دستگاه رو اوراق کنی.

← پورت USB-C مستقیما روی مادربرد لحیم شده که تعمیرش رو به شدت سخت و تخصصی می‌کنه.

← استفاده از پیچ‌های نامتعارف سه‌پر (Tri-point) برای قطعات کلیدی.

← پنل‌های ظریف OLED در برابر اهرم کردن با ابزار هیچ محافظتی ندارن، اما برای بیشتر تعمیرات مجبوری اول اون‌ها رو جدا کنی.

← ترکیب دو نمایشگر با یه لولای بی‌نظیر واقعا چشم‌نوازه، اما از لحاظ تعمیرپذیری این دستگاه یه فاجعه به تمام معناست! چسب‌های فوق‌العاده سفت و محکم در تمام نقاط ورودی، فرآیند کالبدشکافی رو به یک کابوس تبدیل کرده.