کالبدشکافی آی‌مک پرو اپل: بررسی قطعات داخلی و قابلیت ارتقا

نسخه پایه‌ای که ما برای این کالبدشکافی انتخاب کردیم، این مشخصات هیجان‌انگیز رو داره:

← پردازنده 8 هسته‌ای Intel Xeon W با فرکانس پایه 3.2 گیگاهرتز (قابل ارتقا تا 4.2 گیگاهرتز با تکنولوژی توربو بوست).

← 32 گیگابایت حافظه رم از نوع DDR4 ECC با فرکانس 2666 مگاهرتز (شامل چهار ماژول 8 گیگابایتی).

← پردازنده گرافیکی قدرتمند AMD Radeon Pro Vega 56 مجهز به 8 گیگابایت حافظه اختصاصی HBM2.

← نمایشگر خیره‌کننده 27 اینچی با رزولوشن 5120 در 2880 پیکسل و پشتیبانی از یک میلیارد رنگ (گستره رنگی P3).

حافظه ذخیره‌سازی پرسرعت SSD با ظرفیت 1 ترابایت.

البته نسخه‌های قدرتمندتر با پردازنده‌های 18 هسته‌ای هم تو راه هستن که خب برای داشتنشون باید حسابی سر کیسه رو شل کنی و هزینه خیلی بالایی بپردازی.

ما آماده‌ایم که این دستگاه گرون‌قیمت رو در راه علم و کنجکاوی فدا کنیم... اما خب واقعا امیدواریم بعد از باز کردن، دوباره مثل روز اولش جمع بشه و روشن بشه!

وقتی جعبه رو باز می‌کنیم، لوازم جانبی با رنگ جذاب خاکستری فضایی حسابی دلبری می‌کنن؛ از مجیک موس و مجیک کیبورد گرفته تا... ...یه کابل لایتنینگ به USB کاملا مشکی رنگ که خیلی خاص و کمیابه!

دیدن این کابل مشکی اونقدر جذابه که آدم دلش می‌خواد چند دقیقه‌ای فقط بهش خیره بشه؛ بعد از اینکه از ذوق‌زدگی اولیه دراومدیم، برمی‌گردیم سراغ کالبدشکافی خودمون.

نکته عجیب اینه که با وجود این کابل، اپل هیچ دانگل یا راهی برای اتصال هدفون‌های لایتنینگ (مثل هندزفری آیفون‌های جدید) به آی‌مک پرو در نظر نگرفته! واقعا عجیبه که دو تا محصول از یه شرکت نتونن به هم وصل بشن.

بیا اون روکش پارچه‌ای شیک آی‌مک پرو رو کنار بزنیم و یه نگاهی به پورت‌های پشت دستگاه بندازیم تا خیالمون از بابت اتصالات راحت بشه.

وضعیت پورت‌های ارتباطی پشت دستگاه به این شکله:

← جک 3.5 میلی‌متری هدفون برای اتصال تجهیزات صوتی استاندارد.

← درگاه کارت‌خوان SDXC که برای عکاس‌ها و فیلم‌بردارها خیلی واجبه.

← چهار پورت USB 3 استاندارد (تایپ A) برای اتصال دستگاه‌های قدیمی‌تر.

← چهار پورت فوق‌سریع Thunderbolt 3 (از نوع USB-C) که حسابی به کار حرفه‌ای‌ها میاد.

پورت شبکه اترنت با سرعت بی‌نظیر 10 گیگابیت بر ثانیه.

محض اطلاع، شماره مدل دقیق این آی‌مک A1862 هست. ضمنا ما سعی کردیم رم‌ها رو مثل مدل‌های قبلی از بیرون جا بزنیم، اما هیچ دریچه‌ای برای این کار وجود نداره و این روش دیگه جواب نمی‌ده!

حدس می‌زدیم که روش باز کردن این مدل هم دقیقا مثل آی‌مک‌های 5 کیلواهم قبلی باشه. یعنی اگه می‌تونی با یه غلتک پیتزابر کار کنی، باز کردن آی‌مک پرو هم برات کاری نداره! فقط باید چسب‌های لبه نمایشگر رو با غلتک مخصوص ببری.

وقتی شیشه سنگین نمایشگر رو با احتیاط کامل برداشتیم، یه منظره بی‌نقص و فوق‌العاده تمیز از قطعات داخلی آی‌مک پرو نمایان می‌شه. واقعا این چینش دقیق قطعات می‌تونه یه تصویر پس‌زمینه عالی برای عاشقان سخت‌افزار باشه!

اولین قطعه‌ای که باید بیاریمش بیرون، سیستم خنک‌کننده عظیم‌الجثه و دو فن این دستگاهه که بخش بزرگی از فضای داخلی رو اشغال کرده.

به نظر می‌رسه اپل هارد دیسک مکانیکی 3.5 اینچی که تو مدل‌های قبلی بود رو کلا حذف کرده تا بتونه فضای کافی برای این سیستم خنک‌کننده بزرگ ایجاد کنه (البته کسی تو یه سیستم حرفه‌ای پرو دنبال هارد مکانیکی نیست!).

متأسفانه دریچه دسترسی سریع به رم در پشت دستگاه هم قربانی همین سیستم خنک‌کننده شده و کلا حذفش کردن؛ پس برای ارتقای رم راه سختی در پیش داریم.

در عوض این حذفیات، یه دریچه تهویه بزرگ در پشت و 80 درصد افزایش تو ظرفیت خنک‌کنندگی به دست آوردیم که برای مهار حرارت این پردازنده‌های داغ کاملا ضروریه.

ماژول وای‌فای (AirPort) دیگه یه قطعه جدا نیست و با برد اصلی یکپارچه شده؛ معلوم نیست چرا اپل این قابلیت ماژولار بودن رو حذف کرده. اما به جاش یه گیره نگهدارنده جدید و جالب برای محکم کردن کابل‌های کواکسیال آنتن اضافه شده.

منبع تغذیه (پاور) دستگاه نه با یکی، نه با دوتا، بلکه با چهار تا ترمینال فلزی براق و پیچ‌های تورکس مستقیما به برد اصلی وصل شده که اتصال خیلی محکم و مطمئنی ایجاد می‌کنه.

این سبک طراحی خیلی بیشتر شبیه مک پرو 2013 هست تا اون کانکتورهای پلاستیکی ضعیفی که قبلا تو آی‌مک‌های معمولی می‌دیدیم.

این نوع طراحی باعث می‌شه درآوردن برد اصلی (البته به جز بخش رم) خیلی راحت‌تر بشه. حالا که پاور رو یه کم دادیم عقب و آزادش کردیم، می‌تونیم کل برد رو بکشیم بیرون. بریم سراغش!

خب، برد اصلی رو آوردیم بیرون و اولین کاری که می‌کنیم، بررسی وضعیت رم‌هاست. واقعیت اینه که رسیدن به رم‌ها تو این مدل یه پروژه عظیم و پردردسر به حساب میاد، مخصوصا در مقایسه با اون دریچه دسترسی آسونی که پشت آی‌مک‌های 27 اینچی قبلی بود.

اما یه خبر خوب هم داریم: رم‌ها به برد لحیم نشدن و اپل از ماژول‌های استاندارد 288 پین DDR4 ECC با چیپ‌های رایج بازار استفاده کرده:

← ماژول‌های رم DDR4 ساخت شرکت SKhynix با فرکانس 2666 مگاهرتز.

ما هم وقت رو تلف نکردیم و سریع رفتیم سراغ تست یه ارتقای سنگین؛ نظرت راجع به استفاده از چهار تا ماژول 32 گیگابایتی و رسیدن به ظرفیت رویایی 128 گیگابایت رم چیه؟

بعد از اینکه سریع دستگاه رو دوباره جمع کردیم، با خوشحالی بهت می‌گیم که این ارتقا کاملا موفقیت‌آمیز بود و سیستم با بالاترین ظرفیت رم بدون مشکل بالا اومد!

برگردیم سراغ کالبدشکافی؛ هدف بعدی ما اون دو تا درایو SSD دوقلو هستن. برخلاف حافظه‌های SSD استاندارد که کنترلر روی خود بردشون قرار داره، این ماژول‌ها فقط حافظه خام (Flash) و یه بافر رابط هستن؛ کنترلر PCIe/NVMe اون‌ها جای دیگه‌ای روی برد اصلی تعبیه شده که جلوتر بهش می‌رسیم. زیر چند تا برچسب، پیچ‌های تورکسی رو پیدا کردیم که این ماژول‌ها رو نگه داشتن و سریع بازشون کردیم.

هر کدوم از این ماژول‌ها شماره مدل 656-0061A دارن و با شناسه EMC 3197 اپل شناخته می‌شن. وقتی شیلدهای فلزی روی حافظه‌ها رو برداشتیم، چیپ‌های زیر نمایان شدن:

← چیپ‌های حافظه فلش SanDisk SDRQF8DC8-128G (چهار تا روی هر کارت، دو تا رو و دو تا زیر، که در مجموع روی دو کارت می‌شه 1024 گیگابایت یا همون 1 ترابایت).

← آیسی مدیریت انرژی 338S00285 اپل (احتمالا).

دلت می‌خواد بدونی زیر این هیت‌سینک (خنک‌کننده) غول‌پیکر چه خبره؟ ما هم دقیقا همین حس رو داشتیم! بعد از باز کردن چند تا پیچ تورکس دیگه و برداشتن فنرهای مهارکننده، جواب مشخص شد:

یه پردازنده گرافیکی که متأسفانه با لحیم‌کاری BGA روی برد ثابت شده، و در سمت دیگه، یه پردازنده قدرتمند کلاس ورک‌استیشن (Xeon) که خوشبختانه به برد لحیم نشده و تو سوکت قرار گرفته!

البته هنوز زوده بخوایم بگیم ارتقای پردازنده چقدر عملیه، چون به نظر می‌رسه این چیپ رو اینتل اختصاصی برای اپل ساخته. اما حداقل روی کاغذ، ارتقای اون غیرممکن نیست.

واقعا حس خوبی می‌ده که بتونی یه ورک‌استیشن به این گرونی رو بعد از چند سال ارتقا بدی، نه اینکه مجبور بشی کلا یه سیستم جدید بخری، مگه نه؟

حالا که برد کاملا لخت و آماده شده، وقتشه که یه نگاه دقیق به تراشه‌های روش بندازیم:

← پردازنده 14 نانومتری Intel Xeon W-2140B با فرکانس پایه 3.2 و توربو 4.2 گیگاهرتز (احتمالا یه نسخه آندرکلاک شده برای کنترل دما) که تو سوکت استاندارد LGA 2066 اینتل نشسته.

← پردازنده گرافیکی قدرتمند AMD Radeon Pro Vega 56 به همراه 8 گیگابایت حافظه یکپارچه HBM2 که روی همون پکیج قرار گرفته.

← چیپ Intel X723D733 (احتمالا هاب کنترلر پلتفرم).

← کنترلر شبکه پرسرعت AQUANTIA AQtion برای ارتباط چند گیگابیتی.

سوییچ مالتی‌پلکسر PCIe 3.0 ساخت Pericom Semiconductors.

ماژول ترکیبی وای‌فای و بلوتوث ساخت USI برای اپل با شماره مدل 339S00428.

← کنترلر کارت‌خوان SD 4.0 ساخت Genesys Logic و درایور نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی ساخت Texas Instruments با کد LP8565A13.

حالا برد رو برمی‌گردونیم تا تراشه‌های پشتش رو ببینیم:

← چیپ صوتی و مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) ساخت Cirrus Logic با کد CS42L83.

← سه عدد کنترلر دیجیتال چندفازه ساخت Infineon.

← دو عدد کنترلر پورت Thunderbolt 3 ساخت اینتل.

← کنترلر مرحله قدرت (Power Stage) ساخت International Rectifiers با کد IR35217.

حافظه فلش سریال CMOS ساخت Macronix MXIC.

چیپ توسعه‌دهنده ورودی/خروجی ساخت NXP.

← چهار عدد آمپلی‌فایر صوتی ساخت Texas Instruments با کد TAS5764L.

در آخر، اما بسیار مهم! نزدیک اسلات‌های SSD، دو تا تراشه اختصاصی ساخت خود اپل رو پیدا کردیم که مغز متفکر بخش امنیتی سیستم هستن:

← تراشه امنیتی معروف Apple T2 که روی حافظه رم LPDDR4 ساخت SK Hynix سوار شده.

← یه چیپ مرموز با کد Apple 338S00268. اولش از روی ذوق‌زدگی فکر کردیم شاید پردازنده کمکی A10 Fusion باشه، اما سایز این پکیج خیلی کوچیک‌تر از اونه (حدود 7.4 میلی‌متر هر ضلع). بهترین حدس ما اینه که این یه آیسی مدیریت انرژی (PMIC) سفارشی باشه.

تراشه T2 که جانشین تراشه T1 هست، اینجا وظایف خیلی سنگینی داره؛ از مدیریت سیستم (SMC)، پردازش سیگنال‌های تصویر دوربین و کنترل صدا گرفته تا کنترلر SSD، سیستم امنیتی (Secure Enclave) و حتی یه موتور رمزنگاری سخت‌افزاری. واقعا یه چیپ همه‌کاره‌ست!

البته جنبه منفی این همه امنیت و یکپارچگی اینه که اگه روزی آی‌مک پرو دچار مشکل نرم‌افزاری عمیق بشه و نیاز به بازیابی (Restore) داشته باشه، این چیپ حسابی برات دردسرساز می‌شه.

حالا که برد اصلی رو کامل برداشتیم، می‌تونیم منبع تغذیه (پاور) 500 واتی رو به راحتی از جاش دربیاریم. این پاور که توسط شرکت AcBel Polytech ساخته شده، برق 100 تا 240 ولت متناوب رو دریافت می‌کنه و روی برد خودش کلی قطعه نیمه‌هادی جالب داره:

← ماسفت 3 آمپر N-channel ساخت STMicroelectronics.

← کنترلر رزونانس ولتاژ بالا ساخت STMicroelectronics.

← کنترلر حالت جریان ساخت ON Semiconductor.

← تقویت‌کننده عملیاتی دوگانه به همراه مرجع ولتاژ ساخت Diodes Incorporated.

کنترلر ضریب توان دوفازه ساخت ON Semiconductor.

رگولاتور LDO با جریان 300 میلی‌آمپر ساخت Diodes Incorporated.

اسکلت آی‌مک حسابی خالی شده، اما کار ما هنوز تموم نشده! حالا نوبت اسپیکرهای استریوی ارتقایافته‌ست که بیاریمشون بیرون. بررسی‌های اولیه نشون می‌دن که کیفیت این اسپیکرها واقعا بی‌نظیره و احتمالا بهترین اسپیکرهایی هستن که تا حالا روی یه مک نصب شده و کاملا در حد انتظارات ظاهر شدن.

...البته تا زمانی که اونو با یه هوم‌پاد جفت نکرده باشی! ترکیبی که قطعا تجربه صوتی رو یه پله بالاتر می‌بره. جالبه که طراحی داخلی هوم‌پاد هم یه شباهت‌هایی به مک پرو داره و انگار از یه خانواده هستن.

ما کل این شاسی رو برای پیدا کردن قطعات شخم زدیم و دیگه چیز زیادی باقی نمونده، به جز اون مکانیزم لولای فنری فوق‌العاده جذابی که وزن سنگین مانیتور رو تحمل می‌کنه.

اگه کیت آداپتور دیواری (VESA Mount) اپل رو بخری، می‌تونی یکی از معدود تجربه‌های باز کردن مجاز و رسمی اپل رو داشته باشی! با فرو کردن یه کارت پشت پایه، فنر لولا آزاد می‌شه و پیچ‌های تورکس نگهدارنده پایه خودشون رو نشون می‌دن.

این احتمالا اولین و تنها باریه که اپل خودش بهت پیچ‌گوشتی می‌فروشه و اجازه می‌ده یه چیزی رو تو محصولاتش باز کنی! البته کسی که داره این کالبدشکافی رو می‌خونه، احتمالا خودش از قبل به تمام ابزارهای تعمیر مجهز شده و نیازی به پیچ‌گوشتی اپل نداره.

بریم یه نگاه دقیق‌تر به خود پنل نمایشگر بندازیم. مشخص شد که اپل از همون پنل LG با مدل LM270QQ1 استفاده کرده که تو آی‌مک‌های 5 کیلواهم معمولی هم دیده بودیم.

با این وجود، مسیر فلت‌ها و کابل‌ها و همچنین جایگاه سخت‌افزار وب‌کم تغییر کرده؛ پس نمی‌تونی پنل یه آی‌مک معمولی رو روی آی‌مک پرو نصب کنی!

نوار محافظ لبه پایینی پنل رو برداشتیم تا تراشه‌های درایور تصویر رو ببینیم:

← فرستنده/گیرنده 8 بیتی باس با دو منبع تغذیه ساخت Texas Instruments.

← تولیدکننده ولتاژ گاما و کالیبراتور Vcom قابل برنامه‌ریزی ساخت Texas Instruments.

← کنترلر اصلی LCD با کد DP665 ساخت Parade Technologies.

← مبدل کاهنده همزمان 3 آمپر ساخت Texas Instruments.

آیسی بایاس LCD با رزولوشن بالا ساخت Texas Instruments.

خب دوستان، کارمون اینجا تموم شد! وقتشه خمیر سیلیکون‌های تازه بزنیم، این غول سخت‌افزاری رو دوباره سرهم کنیم و ببینیم تو رندرینگ و کارهای سنگین چه عملکردی داره.

و اگه براتون سواله: بله، خوشبختانه دستگاه بدون مشکل دوباره جمع شد و روشن شد! به زودی یه راهنمای قدم‌به‌قدم برای ارتقای این دستگاه براتون آماده می‌کنیم.

با بررسی کامل قطعات داخلی، آی‌مک پرو نمره تعمیرپذیری 3 از 10 رو می‌گیره (نمره 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر):

← هم رم و هم پردازنده دستگاه ماژولار هستن و به برد لحیم نشدن؛ این یعنی برخلاف سیاست‌های اپل، ارتقای این دو قطعه کاملا ممکنه.

← حافظه‌های SSD دوگانه ماژولار هستن، اما چون طراحی اختصاصی اپل رو دارن، پیدا کردن قطعه جایگزین و تعویضشون کار سختیه.

← بریدن چسب‌های دور نمایشگر برای باز کردن دستگاه با ابزار مناسب خیلی سخت نیست، اما برای بستن دوباره حتما باید از چسب‌های مخصوص جدید استفاده بشه.

← قطعات مهمی که قابلیت ارتقا دارن (مثل رم و پردازنده)، دقیقا پشت برد اصلی مخفی شدن و برای رسیدن بهشون باید تقریبا کل دستگاه باز بشه.

← حذف شدن دریچه دسترسی به رم در پشت دستگاه باعث شده تا ارتقای رم نسبت به آی‌مک 5 کیلواهم قبلی به یه پروژه خیلی سخت‌تر تبدیل بشه.

← پردازنده گرافیکی به برد اصلی لحیم شده (BGA)؛ این یه نقطه ضعف بزرگ برای یه سیستم پرو محسوب می‌شه، چون امکان ارتقای گرافیک وجود نداره.