کالبدشکافی آیپد پرو ۱۳ اینچی؛ گشت‌وگذاری در معماری پردازنده M4 و تراشه‌های قدرتمند اپل — کالبدشکافی | آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی آیپد پرو ۱۳ اینچی؛ گشت‌وگذاری در معماری پردازنده M4 و تراشه‌های قدرتمند اپل

موبایل و تبلت
۰ نظر
۹۷ نفر
کد ۳۸۴۲

آیپد پرو 13 اینچی جدید با اون ضخامت فوق‌العاده کمش، شاهکار طراحی مهندسی به حساب میاد؛ اما وقتی قاب پشتی رو کنار می‌زنیم، تازه می‌فهمیم اپل چطور تونسته قدرت یه کامپیوتر رومیزی رو تو این فضای میلی‌متری جا بده. قلب تپنده این دستگاه، تراشه بی‌نظیر M4 هست که در کنار یه ارتش از آیسی‌های تغذیه و کنترلرهای مختلف، بالاترین سطح عملکرد رو به نمایش می‌ذاره.

ما تو تیم آیسی‌مدار عاشق اینیم که به جای نگاه کردن به ظاهر دستگاه، بریم سراغ مغز متفکر اون! تو این کالبدشکافی قراره ذره‌بین دست بگیریم و دونه‌دونه تراشه‌های روی مادربرد آیپد پرو 13 اینچ رو بررسی کنیم. از پردازنده خفن M4 گرفته تا مودم‌های پرسرعت کوالکام و آیسی‌های مدیریت انرژی، همه‌چیز رو زیر نظر می‌گیریم.

فقط یادت باشه، کار کردن روی بردهایی با این ضخامت و فشردگی، به شدت حساسه. یه فشار کوچیک پنس یا عدم تخلیه الکتریسیته ساکن می‌تونه به این قطعات میکروسکوپی آسیب بزنه. پس اول ایمنی، بعد هیجان کشف! حالا بیا با هم بریم ببینیم روی این مادربرد جذاب چه خبره.

مرحله ۱

بخش اول مادربرد اصلی

اینجا ستاره اصلی میدان رو می‌بینیم؛ پردازنده ده هسته‌ای و فوق‌العاده قدرتمند Apple M4 با شماره مدل APL1206/339S01449 S که قلب تپنده این آیپد محسوب می‌شه و سرعت خیره‌کننده‌ای داره.

حافظه رم 6 گیگابایتی LPDDR5X ساخت شرکت Micron با پارت‌نامبر MT62F768M64D4AS-026 XT:B که در کنار پردازنده M4، پردازش اطلاعات سنگین رو مثل آب خوردن می‌کنه.

حافظه ذخیره‌سازی 256 گیگابایتی NAND flash از برند Kioxia با شماره K5A4RE0344CA12329 که فایل‌ها، برنامه‌ها و سیستم‌عامل رو تو خودش جا داده.

میکروکنترلر امنیتی STMicroelectronics مدل ST33J که وظیفه حفظ امنیت داده‌های حساس، فیس‌آیدی و رمزنگاری کل سیستم رو بر عهده داره.

آیسی مدیریت تغذیه (Power Management) اختصاصی اپل با مدل APL1066/343S00682 که توزیع دقیق برق رو تو این بخش کنترل می‌کنه.

یه آیسی مدیریت تغذیه دیگه از اپل (مدل APL1067/343S00683) که نشون می‌ده توزیع انرژی تو پردازنده M4 چقدر پیچیده و چندلایه‌ست.

آمپلی‌فایر یا تقویت‌کننده صدای Analog Devices مدل MAX98709B برای رسوندن بالاترین کیفیت و قدرت صدا به اسپیکرهای آیپد.

مرحله ۲

آی‌سی‌های کنترلر مادربرد

کنترلر درگاه USB type-C ساخت Texas Instruments با مدل SN25A23 که ارتباطات سیمی و جریان شارژ رو تو ورودی دستگاه مدیریت می‌کنه.

حافظه فلش سریال NOR با ظرفیت 1 مگابایت از برند Winbond مدل W25Q80DV که معمولا برای ذخیره فریم‌ورهای اولیه برد استفاده می‌شه.

به احتمال خیلی زیاد، کنترلر Thunderbolt 3 ساخت خود اپل با شماره U0MAR9-Y7 اینجاست که سرعت انتقال داده وحشتناکی رو برای آیپد فراهم می‌کنه.

یه حافظه فلش سریال NOR دیگه اما این بار با ظرفیت 8 مگابایت (Winbond W25Q64NE) برای ذخیره‌سازی داده‌های سیستمی و بوت دستگاه.

احتمالا آیسی کنترلر تاچ‌اسکرین ساخت Broadcom مدل BCM15900B0 که دستورات لمسی روی اون صفحه نمایش بزرگ رو با کمترین تاخیر پردازش می‌کنه.

یه کنترلر تاچ دیگه از Broadcom با مدل BCM15957A0 که در کنار آیسی قبلی، دقت صفحه نمایش لمسی رو به شدت بالا می‌بره و پاسخگویی به قلم رو بی‌نقص می‌کنه.

تراشه مدیریت تغذیه کوالکام مدل PMX65-000 که جریان برق رو برای بخش‌های ارتباطی و مودم‌ها تأمین می‌کنه.

مرحله ۳

مدیریت انرژی و مبدل‌های ولتاژ

تراشه ردیاب پوششی (Envelope Tracker) کوالکام مدل QET7100-001 برای بهینه‌سازی مصرف انرژی تو سیگنال‌های رادیویی که جلوی داغ شدن بیش از حد رو می‌گیره.

آیسی مدیریت تغذیه اپل با شماره 343S00613-A0 که بخش دیگه‌ای از شبکه توزیع برق روی این مادربرد شلوغ رو به دوش می‌کشه.

احتمالا یه تراشه مدیریت تغذیه دیگه از اپل با مدل 343S00377.

به نظر می‌رسه این قطعه، تولیدکننده کلاک (Clock generator) کوالکام باشه که زمان‌بندی دقیق بین تراشه‌ها رو هماهنگ می‌کنه تا بدون تداخل کار کنن.

مبدل افزاینده ولتاژ (Step-up converter) ساخت Texas Instruments با مدل TPS61230A که قابلیت خروجی 5 ولت و 6 آمپر داره تا ولتاژ مورد نیاز بخش‌های پرمصرف رو بالا ببره.

یه مبدل افزاینده ولتاژ دیگه از Texas Instruments با خروجی 8 آمپر (مدل TPS61022) برای زمان‌هایی که آیپد به پیک مصرف جریان نیاز پیدا می‌کنه.

فیوز الکترونیکی (eFuse) فوق‌العاده حساس ساخت Texas Instruments مدل TPS259814L که مثل یه بادیگارد، از مدار در برابر نوسانات ناگهانی جریان محافظت می‌کنه.

مرحله ۴

ارتباطات بی‌سیم و شبکه در مادربرد

مودم پرسرعت Snapdragon X70 ساخت کوالکام با مدل SDX70M-000 که اتصال پایدار شبکه سلولی 5G رو روی این آیپد ممکن می‌کنه.

فرستنده و گیرنده فرکانس رادیویی (RF transceiver) کوالکام مدل SDR735-001 برای ارسال و دریافت بی‌نقص سیگنال‌ها در بردهای بلند.

ماژول فرانت‌اند (Front-end module) ساخت Skyworks با مدل SKY58440-11 که تو بخش تقویت آنتن‌دهی و فیلتر سیگنال‌ها کاربرد داره.

یه ماژول فرانت‌اند دیگه، این بار ساخت Broadcom با مدل AFEM-8233 برای مدیریت بهتر باندهای فرکانسی مختلف.

احتمالا ماژول فرانت‌اند Skyworks با شماره SKY50313 که به کامل‌تر شدن پوشش شبکه و تقویت گیرندگی دستگاه کمک می‌کنه.

ماژول یکپارچه وای‌فای و بلوتوث اختصاصی اپل با مدل 339S01360 که ارتباطات بی‌سیم محلی رو با بالاترین سرعت و پایداری ممکن مدیریت می‌کنه.

مرحله ۵

سنسورهای روی مادربرد

مجموعه سنسورهای ژیروسکوپ و شتاب‌سنج ساخت Bosch Sensortec که کوچک‌ترین حرکات، زاویه‌ها و چرخش‌های آیپد رو تشخیص می‌دن.

سنسور سنجش فشار از برند Bosch Sensortec که اطلاعات مربوط به فشار محیط و ارتفاع رو برای برنامه‌های کاربردی و سلامت دستگاه جمع‌آوری می‌کنه.

مرحله ۶

تراشه‌های برد دوربین

آیسی مدیریت تغذیه مخصوص دوربین ساخت اپل با مدل 338S00990-A1 که برق و ولتاژ ماژول‌های حساس تصویربرداری رو به صورت اختصاصی کنترل می‌کنه.

درایور فلش ال‌ای‌دی از برند Texas Instruments با مدل LM3567A1 که شدت نور و زمان‌بندی دقیق فلش دوربین رو موقع عکاسی تنظیم می‌کنه.

مرحله ۷

برد شارژ بی‌سیم

به احتمال زیاد اینجا کنترلر شارژ بی‌سیم ساخت NXP Semiconductor قرار گرفته که ارتباط و انتقال انرژی با تجهیزات مغناطیسی رو برقرار می‌کنه.

مبدل کاهنده ولتاژ (Step-down converter) با ظرفیت 2 آمپر از Texas Instruments مدل TPS62825 که ولتاژ دریافتی رو برای استفاده ایمن تو مدار کاهش می‌ده و تنظیم می‌کنه. امیدوارم از این گشت‌وگذار فنی توی دل آیپد پرو 13 اینچی لذت برده باشی. ما تو آیسی‌مدار عاشق اینیم که رازهای مهندسی این دستگاه‌های خفن رو برات باز کنیم. اگه برات جالب بود، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو به دوستای تعمیرکار و عشق سخت‌افزارت معرفی کن!

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!