کالبدشکافی مک‌بوک پرو ۱۵ اینچ ۲۰۱۹ | رازهای کیبورد پروانه‌ای نسل چهارم

روی کاغذ، مک‌بوک پرو 2019 فقط یه ارتقای مشخصات ساده به نظر می‌رسه. اما بیا قبل از کالبدشکافی، یه مرور سریع روی سخت‌افزار این غول جدید داشته باشیم:

← نمایشگر 15.4 اینچی رتینا با پنل IPS، نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی، فناوری True Tone، رزولوشن 2880 در 1800 پیکسل و پشتیبانی از طیف رنگی P3.

← پردازنده 6 هسته‌ای Intel Core i7 با فرکانس پایه 2.6 گیگاهرتز (توربو بوست تا 4.5 گیگاهرتز) در کنار گرافیک Radeon Pro 555X.

← 16 گیگابایت حافظه رم DDR4 با فرکانس 2400 مگاهرتز.

← 256 گیگابایت حافظه SSD مبتنی بر رابط PCIe.

پشتیبانی از وای‌فای 802.11ac و بلوتوث نسخه 5.0.

چهار عدد پورت تاندربولت 3 (USB-C) برای اتصال انواع دستگاه‌ها.

مدلی که امروز زیر دست ماست، همون شماره مدل آشنای A1990 رو داره، اما شماره EMC اون به 3359 تغییر کرده که نشون‌دهنده یه نسخه جدیده.

تو مدل‌های قبلی برای رسیدن به داخل این لپ‌تاپ‌ها باید کلی دردسر می‌کشیدیم و از ابزارهای خاصی استفاده می‌کردیم. اما این بار تصمیم گرفتیم کمی سریع‌تر بریم سر اصل مطلب.

درست مثل برنامه‌های آشپزی که یهو غذای آماده رو از فر درمیارن، ما هم از بخش‌های خسته‌کننده باز کردن پیچ‌ها عبور کردیم و یک‌راست قاب رو برداشتیم!

اگه برات سواله که چطور باید قاب رو باز کنی، مراحل کار دقیقا شبیه به مک‌بوک پرو نسخه 2018 انجام می‌شه و هیچ تغییر خاصی تو معماری قاب پشتی داده نشده.

همون‌طور که حدس می‌زدیم، ظاهر قطعات داخلی هم فرق خاصی با نسل قبل نداره و همه‌چیز آشنا به نظر می‌رسه. بیا برد اصلی رو دربیاریم تا با دقت بیشتری به قطعات نگاه کنیم.

این مادربرد هیچ قطعه ماژولاری نداره، یعنی بعد از خرید هیچ‌کدوم از قطعات اصلی رو نمی‌تونی ارتقا بدی. بیا ببینیم اپل چه تراشه‌هایی رو اینجا لحیم کرده:

← پردازنده 6 هسته‌ای نسل نهم Intel Core i7.

← شانزده عدد آیسی حافظه رم 8 گیگابیتی DDR4 ساخت SK Hynix (در مجموع 16 گیگابایت).

← پردازنده گرافیکی AMD Radeon Pro 555X.

← چهار عدد حافظه گرافیکی 8 گیگابیتی GDDR5 ساخت شرکت Micron (مجموعا 4 گیگابایت VRAM).

پردازنده کمکی اپل T2 مدل APL1027 339S00533 که روی 1 گیگابایت حافظه LPDDR4 مایکرون مدل D9VLN سوار شده.

حافظه فلش توشیبا در مدل‌های TSB3226AW8815TWNA1 و TSB3226XZ2939TWNA1 (در مجموع 256 گیگابایت فضای ذخیره‌سازی).

← کنترلر تاندربولت 3 ساخت شرکت اینتل.

هنوز کارمون با تراشه‌های روی برد تموم نشده؛ چند تا قطعه مهم دیگه هم اینجا خودنمایی می‌کنن:

← هاب کنترلر پلتفرم ساخت شرکت اینتل.

← آیسی تگزاس اینسترومنتس CD3215C00Z که به احتمال زیاد کنترلرهای تغذیه پورت‌ها هستن.

← تراشه 338S00267-A0 که احتمالا همون آیسی مدیریت تغذیه (PMIC) اختصاصی اپله.

← کنترلر تغذیه TPS51980A.

آیسی 339S00458 که احتمالا ماژول ترکیبی وای‌فای و بلوتوث اپل محسوب می‌شه.

مدولاتور عرض پالس (PWM) ساخت شرکت اینترسیل.

← کدک صوتی Cirrus Logic مدل CS42L83A.

حالا می‌رسیم به جذاب‌ترین بخش ماجرا یعنی کیبورد! بیا قبل از کالبدشکافی این قطعه، یه مرور سریع به سیر تکامل مکانیسم پروانه‌ای (Butterfly) داشته باشیم. این طراحی اولین بار تو مک‌بوک 12 اینچی 2015 معرفی شد و بعدش تو سال 2016 به سری مک‌بوک پرو راه پیدا کرد (تصویر سمت چپ).

هدف اپل از این طراحی، ساخت یه کیبورد فوق‌العاده باریک بود که حتی اگه گوشه کلیدها رو هم فشار بدی، کلید به صورت یکدست پایین بره. اما به خاطر عمق حرکت خیلی کمش، به شدت بحث‌برانگیز شد و خیلی زود نشون داد که خرابی‌های زیادی به بار میاره.

تو تابستون 2018، اپل بالاخره به مشکل گیر کردن کلیدها به خاطر گردوغبار اعتراف کرد و برای حل این موضوع، یه غشای سیلیکونی (Membrane) به کیبورد اضافه کرد تا از سوئیچ‌ها محافظت کنه (تصویر وسط). با این حال، خرابی‌ها همچنان ادامه پیدا کرد.

حالا تو نسخه 2019، اپل همون غشای سیلیکونی رو نگه داشته اما متریال استفاده شده تو پوشش پلاستیکی و گنبد فلزی زیر اون رو تغییر داده تا شاید بالاخره این کابوس تموم بشه.

حالا که پیش‌زمینه رو می‌دونیم، بیا کلیدهای پروانه‌ای نسخه 2019 رو لایه‌به‌لایه بشکافیم و ببینیم زیر هر دکمه چه خبره: بالاترین لایه همون سرپوش کلیده (Keycap). این همون قطعه‌ایه که وقتی خراب می‌شه، حسابی روی اعصاب کاربر می‌ره!

براکت سفیدرنگ و لولادار، همون مکانیسم "پروانه‌ای" معروفه که حرکت کلید رو کنترل می‌کنه. وظیفه‌اش اینه که کلید رو موقع پایین رفتن ثابت نگه داره تا لق نزه و کج نشه.

داخل این براکت، یه پوشش شفاف قرار داره که با هر بار فشردن کلید خم می‌شه و اجازه نمی‌ده گردوغبار به سوئیچ گنبدی‌شکل زیرش برسه. اون نقطه سیاه وسطش هم نیروی انگشتت رو دقیقا روی سوئیچ متمرکز می‌کنه.

قطعه اصلی این مجموعه، همون سوئیچ فلزی و گنبدی‌شکله (Dome Switch). وقتی کلید رو فشار می‌دی، این قطعه تغییر شکل می‌ده و 6 تا پد روی برد رو به هم متصل می‌کنه تا دستور تایپ ثبت بشه؛ وقتی هم دستت رو برمی‌داری، دوباره به حالت اولش برمی‌گرده.

زیر این سوئیچ گنبدی، پدهای فلزی قرار دارن. هروقت پد مرکزی بالا به یکی از 5 پد دیگه متصل (Short) بشه، فشرده شدن کلید ثبت می‌شه.

در نهایت، همون غشای سیلیکونی کل مکانیسم پروانه‌ای رو می‌پوشونه تا جلوی ورود آشغال و گیر کردن کلید رو بگیره.

خب، واقعا چه چیزی تو این نسخه تغییر کرده؟ اولین تغییر مربوط به جنس همون پوشش شفاف روی سوئیچه. تو مدل 2018 این پوشش نیمه‌شفاف و کمی چسبناک بود و حسی شبیه به سیلیکون داشت. اما تو مدل جدید کاملا شفاف‌تر شده و وقتی لمسش می‌کنی سطح نرم و لیزتری داره.

برای اینکه مطمئن بشیم جنس مواد واقعا فرق کرده، با کمک تجهیزات دقیق آزمایشگاهی و روش طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) این دو تا رو با هم مقایسه کردیم.

روش کار این تحلیل به این صورته که نور مادون قرمز رو به ماده می‌تابونن و میزان جذب نور تو طول موج‌های مختلف رو اندازه می‌گیرن. این داده‌ها مثل یه اثر انگشت عمل می‌کنن و دقیقا بهمون می‌گن ماده از چی ساخته شده.

تفاوت بالا و پایین رفتن نمودارها برای این دو نمونه، کاملا ثابت کرد که از مواد متفاوتی ساخته شدن. اما چه موادی؟ وقتی این طیف‌ها رو با پلیمرهای شناخته‌شده مقایسه کردیم، دیدیم مدل 2018 شباهت زیادی به نوعی پلی‌یورتان ترموپلاستیک (TPU) داره. اما مدل 2019 با پلی‌آمید تطابق داره که ما تو صنعت بیشتر به اسم "نایلون" می‌شناسیمش.

چیزی که هنوز متوجهش نشدیم اینه که مهندس‌های اپل دقیقا با تغییر جنس این قطعه به نایلون، می‌خواستن کدوم ضعف کیبورد رو برطرف کنن. اگه نظری داری حتما بهمون بگو!

غیر از متریال پلاستیکی، چه چیز دیگه‌ای عوض شده؟ به نظر می‌رسه سوئیچ فلزی گنبدی هم بی‌تغییر نمونده. بیا دقیق‌تر بررسیش کنیم. این قطعه گنبدی مثل یه درپوش خیلی ریز عمل می‌کنه؛ فشارش می‌دی و بعدش مثل فنر برمی‌گرده بالا.

اگه کوچک‌ترین تغییری تو ساختار این قطعه به وجود بیاد (مثلا ترک بخوره یا دفرمه بشه)، عملکرد کلید به هم می‌ریزه. همین‌طور اگه شاخک‌های اون بشکنن یا خم بشن، کلید کلا از کار می‌افته.

دلایل زیادی برای ترک خوردن یا فرسودگی این سوئیچ وجود داره؛ از نقص‌های تولید گرفته تا خستگی فلز در طول زمان، گرمای مداوم، رطوبت و حتی خوردگی می‌تونن مقصر باشن.

خیلی محتمله که ترکیبی از این عوامل باعث خرابی سوئیچ‌ها می‌شده، و همین موضوع توضیح می‌ده که چرا اپل تو این چند سال برای حل قطعی این مشکل این‌قدر دردسر کشیده. آیا تلاش چهارمشون جواب می‌ده؟

جالبه بدونی این سوئیچ‌ها از کارخونه خاصیت آهنربایی دارن. حدس ما اینه که از فولاد ضدزنگ فریتی ساخته شدن و یه لایه نازک پلیمری زیرشون کشیده شده. تفاوت سطح ظاهری بین نسخه 2018 (چپ) و 2019 (راست) نشون می‌ده که اپل احتمالا عملیات حرارتی یا آلیاژ فلز رو تغییر داده.

خب، بالاخره به پایان این کالبدشکافی رسیدیم!

هرچند وقتی با کیبوردهای پروانه‌ای تایپ می‌کنی، بعضی وقتا حس می‌کنی نصف حروفی که زدی اصلا رو مانیتور ثبت نشدن و جمله‌بندیت کلا به هم ریخته!

حداقل فعلا به بررسی همین قطعات بسنده می‌کنیم. خیلی دوست داریم اگه مهندس متریالی این متن رو می‌خونه نظراتش رو برامون بنویسه، و البته مشتاقیم کلیدهای خراب این مدل جدید رو هم از نزدیک بررسی کنیم تا ببینیم ضعفشون کجاست.

در نهایت، مشکل اصلی و بنیادی این لپ‌تاپ هنوز پابرجاست؛ اگه کوچک‌ترین قطعه‌ای خراب بشه، مجبوری نصف دستگاه رو عوض کنی. حتی اگه فرض کنیم کیبورد این بار کاملا بی‌نقص طراحی شده، بازم برای بقیه قطعات داری ریسک می‌کنی. پیشنهاد ما؟ پولت رو پس‌انداز کن.

با این اوصاف، احتمالا می‌تونی حدس بزنی که این لپ‌تاپ چه امتیازی تو بخش تعمیرپذیری می‌گیره...

همون‌طور که انتظار می‌رفت، مک‌بوک پرو 15 اینچی 2019 تاچ‌بار امتیاز بسیار ضعیف '''1 از 10''' رو تو مقیاس تعمیرپذیری می‌گیره (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر). امیدوارم از این بررسی دقیق تو "آیسی‌مدار" لذت برده باشی. ما همیشه سعی می‌کنیم لایه‌های پنهان سخت‌افزارها رو برات بشکافیم. اگه تو هم تجربه‌ای از خرابی کیبوردهای مک‌بوک داری یا سوالی برات پیش اومده، حتما تو بخش کامنت‌ها برامون بنویس تا با هم در موردش گپ بزنیم!

← خوشبختانه ترک‌پد رو می‌شه بدون دردسر خاصی باز و تعویض کرد.

← پردازنده، حافظه رم و حافظه فلش مستقیم روی مادربرد لحیم شدن. این یعنی تعمیر یا ارتقای اونا عملا غیرممکنه.

← کل مجموعه قاب رویی شامل کیبورد، باتری، اسپیکرها و تاچ‌بار با چسب به هم متصل شدن. در نتیجه نمی‌تونی هیچ‌کدوم از این قطعات رو به صورت جداگانه تعویض کنی.

← سنسور اثر انگشت (Touch ID) نقش دکمه پاور رو هم بازی می‌کنه و با تراشه T2 روی مادربرد جفت شده. اگه این دکمه خراب بشه، احتمالا برای تعمیرش به کل مادربرد جدید نیاز داری.