کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی و بررسی تراشه‌های هدست ولو ایندکس (Valve Index)

کنسول و گیمینگ
۰ نظر
۴۸ نفر
کد ۳۴۵۰

هدست واقعیت مجازی Valve Index یکی از خفن‌ترین و دقیق‌ترین دستگاه‌های VR تو دنیاست که با دسته‌های منحصر‌به‌فردش حسابی بین گیمرها سروصدا کرد. اما برای ما تو تیم آیسی‌مدار، جذابیت اصلی این هدست فراتر از لنزها و صفحه‌نمایششه؛ ما می‌خوایم دقیقا بدونیم چه تراشه‌ها و سنسورهایی روی مادربردهاش نشستن که این پردازش سنگین تصویر و حرکت رو انجام می‌دن.

تو این مقاله قرار نیست آموزش تعمیرات بدیم، بلکه قراره یه تور مهندسی روی بردهای اصلی هدست و دسته‌های ولو ایندکس داشته باشیم و تک‌تک آیسی‌ها رو زیر ذره‌بین ببریم. یادت باشه که کار روی این بردها و قطعات SMD به شدت حساسه و نیاز به تجهیزات تخصصی داره. پس با احتیاط کامل به این قطعات نگاه کن و بیا با هم بریم تو دل این شاهکار مهندسی!

مرحله ۱

مادربرد هدست - طرف اول

بخش اول از بررسی تراشه‌های روی مادربرد هدست رو شروع می‌کنیم:

تراشه مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر (FPGA) مدل iCE40 HX ساخت شرکت Lattice Semiconductor که برای پردازش‌های سفارشی استفاده می‌شه.

سیستم‌روی‌چیپ (SoC) بلوتوث کم‌مصرف نسخه 5.3 از شرکت Nordic Semiconductor برای ارتباطات بی‌سیم.

پل ارتباطی پردازنده سیگنال تصویر (ISP) چند دوربینه با کیفیت FHD ساخت EtronTech که وظیفه مدیریت دوربین‌های هدست رو بر عهده داره.

حافظه فلش سریال NOR با ظرفیت 4 مگابایت از شرکت Winbond برای ذخیره فریم‌ور دستگاه.

گیرنده تصویر SlimPort با پشتیبانی از رزولوشن 4 کیلواهم UHD ساخت Analogix که سیگنال‌های ویدیویی باکیفیت رو دریافت می‌کنه.

تراشه کدک صوتی به همراه پردازشگر سیگنال دیجیتال (DSP) ساخت شرکت Cirrus Logic که کیفیت صدای بی‌نظیر هدست رو تضمین می‌کنه.

موتور تقویت‌کننده و کدک صوتی از شرکت Nuvoton برای بهبود هرچه بیشتر تجربه شنیداری تو فضای واقعیت مجازی.

مرحله ۲

مرحله

تو بخش دوم از شناسایی قطعات همین سمت از مادربرد، به این آیسی‌ها می‌رسیم:

کنترلر هاب USB با 4 پورت ساخت شرکت Microchip برای مدیریت اتصالات جانبی.

مترجم تراکنش داده‌ها از USB 2.0 به USB 3.1 ساخت VIA Labs که سرعت انتقال رو هماهنگ می‌کنه.

درایور نور پس‌زمینه (Backlight) نمایشگرها از شرکت نام‌آشنای تگزاس اینسترومنتس (Texas Instruments).

درایور ال‌ای‌دی چهار کاناله مجهز به حافظه برنامه‌ریزی از تگزاس اینسترومنتس.

سوئیچ آنالوگ SPDT دو کاناله (باز هم از تگزاس اینسترومنتس) برای سوئیچ کردن سیگنال‌ها روی برد.

مبدل کاهنده ولتاژ (Step-down) سنکرون با ظرفیت جریان 5 آمپر که ساخت شرکت Toll Microelectronic هست.

سوئیچ بار (Load Switch) با ظرفیت 2 آمپر از تگزاس اینسترومنتس برای مدیریت توان قطعات.

مرحله ۳

مرحله

بخش سوم از قطعات روی این قسمت برد بیشتر شامل رگولاتورها می‌شه:

رگولاتور ولتاژ LDO با خروجی 3.3 ولت و جریان 250 میلی‌آمپر از تگزاس اینسترومنتس.

یکی دیگه از رگولاتورهای LDO تگزاس اینسترومنتس، این بار با خروجی 5.0 ولت و 100 میلی‌آمپر جریان.

مرحله ۴

مرحله

اما می‌رسیم به بخش چهارم که مربوط به سنسورهای حیاتی هدسته:

سنسور میکروالکترومکانیکی (MEMS) شش‌محوره شامل شتاب‌سنج و ژیروسکوپ ساخت TDK-InvenSense که حرکات سرت رو با دقت بالا ردیابی می‌کنه.

به احتمال خیلی زیاد این قطعه یه سنسور دمای مدل AT30TS0x از شرکت Microchip هست تا جلوی داغ شدن بیش از حد دستگاه رو بگیره.

مرحله ۵

مادربرد هدست - طرف دوم

حالا مادربرد رو برمی‌گردونیم تا ببینیم اون طرفش چه خبره. بخش اول آیسی‌های این قسمت:

میکروکنترلر 32 بیتی مبتنی بر معماری ARM Cortex-M4 با 32 کیلوبایت حافظه فلش از شرکت Microchip.

یه میکروکنترلر 32 بیتی دیگه، این بار از نوع ARM Cortex-M0 و ساخت NXP Semiconductor، با همون 32 کیلوبایت فلش.

حافظه فلش سریال NOR با ظرفیت 1 مگابیت از شرکت Winbond.

یه حافظه فلش سریال NOR کوچیک‌تر با ظرفیت 64 کیلوبایت ساخت Macronix.

آمپلی‌فایر صوتی کلاس D با توان 13.2 وات از شرکت Goodix برای تولید صدایی قدرتمند.

باز هم درایور ال‌ای‌دی چهار کاناله حافظه‌دار از تگزاس اینسترومنتس که اینجا هم به کار رفته.

آیسی منبع تغذیه با خروجی دوگانه از شرکت تگزاس اینسترومنتس.

مرحله ۶

مرحله

بریم سراغ گروه دوم از تراشه‌های طرف دوم مادربرد هدست:

سوئیچ آنالوگ دوگانه SPDT برای پورت USB 2.0 از تگزاس اینسترومنتس که به سیستم محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد مجهز شده.

یه سوئیچ آنالوگ SPDT دو کاناله دیگه برای USB 2.0 از همون برند تگزاس اینسترومنتس.

مبدل کاهنده ولتاژ سنکرون 2 آمپری ساخت تگزاس اینسترومنتس.

رگولاتور کاهنده ولتاژ سنکرون با ظرفیت 3 آمپر از همون شرکت.

مبدل کاهنده ولتاژ 5 آمپری سنکرون از Toll Microelectronic.

فیوز الکترونیکی (eFuse) تگزاس اینسترومنتس که وظیفه محافظت مدار در برابر ولتاژ اضافی رو بر عهده داره.

سوئیچ هوشمند توان (High-side) دو کاناله از تگزاس اینسترومنتس.

مرحله ۷

مرحله

سومین بخش از تراشه‌های این قسمت مادربرد شامل موارد زیر می‌شه:

سوئیچ بار 2 آمپری از تگزاس اینسترومنتس.

سوئیچ بار قدرتمندتر 4 آمپری از همون شرکت.

رگولاتور LDO با خروجی 2.8 ولت و 200 میلی‌آمپر جریان.

مولتی‌پلکسر چهارگانه با 2 ورودی ساخت Nexperia.

بافر و تکرارکننده گذرگاه (Bus) با قابلیت ترجمه سطح ولتاژ 2 بیتی از تگزاس اینسترومنتس.

یه بافر گذرگاه دوگانه دیگه از شرکت تگزاس اینسترومنتس.

فرستنده/گیرنده (ترنسیور) گذرگاه 4 بیتی با تغذیه دوگانه.

مرحله ۸

مادربرد کنترلر (دسته چپ) - طرف اول

حالا نوبت دسته‌های معروف و پر از سنسور ایندکس رسیده. برد اصلی دسته چپ رو بررسی می‌کنیم:

سیستم‌روی‌چیپ بلوتوث 5.3 از شرکت Nordic Semiconductor برای اتصال بی‌سیم دسته به سیستم.

کنترلر لمسی ساخت Cirque که حساسیت بالای دکمه‌ها و پدهای دسته رو مدیریت می‌کنه.

به احتمال خیلی زیاد یه سوئیچ بار از شرکت Renesas اینجاست.

مرحله ۹

مرحله

بخش دوم قطعات روی این برد، مربوط به سنسورهاست:

سنسور اثر هال (Hall Effect) ساخت Allegro Microsystems که برای تشخیص میدان مغناطیسی و موقعیت‌يابی دقیق انگشت‌ها روی دسته کاربرد داره.

مرحله ۱۰

برد دسته کنترلر (سمت دستگیره) - طرف اول

داخل بخش دستگیره هم یه برد مجزا داریم. اولین گروه از تراشه‌های روش اینها هستن:

میکروکنترلر 32 بیتی ARM Cortex-M4 با 32 کیلوبایت فلش از شرکت Microchip.

رگولاتور LDO مدل FP6183-12X7 با خروجی 1.2 ولت و 300 میلی‌آمپر از Fitipower.

رگولاتور LDO با خروجی 3.3 ولت و جریان 450 میلی‌آمپر ساخت شرکت onsemi.

احتمالا یه سوئیچ بار دیگه از Renesas روی این بخش قرار گرفته.

مرحله ۱۱

برد دسته کنترلر (سمت دستگیره) - طرف دوم

طرف دوم برد دستگیره هم پر از قطعات جالبه:

یه تراشه FPGA مدل iCE40 HX دیگه از Lattice Semiconductor که تو پردازش سیگنال‌های دسته کمک می‌کنه.

کنترلر لمسی دوم از شرکت Cirque.

آیسی شارژر باتری لیتیوم-یون 3 آمپری از تگزاس اینسترومنتس برای شارژ سریع دسته.

تراشه نشانگر وضعیت باتری (Fuel Gauge) از همون شرکت تا دقیقا بدونی چقدر شارژ برات مونده.

آرایه سیگنال مختلط از شرکت Renesas.

مبدل باک بوست (افزاینده/کاهنده) 2 آمپری ساخت تگزاس اینسترومنتس.

رگولاتور LDO با خروجی 3.0 ولت از onsemi.

مرحله ۱۲

مرحله

و در نهایت، بخش آخر این تور مهندسی، سنسور روی این برده: امیدوارم از این بررسی عمیق و کالبدشکافی تراشه‌ها تو آیسی‌مدار لذت برده باشی. حتما این مقاله رو برای دوستای خوره سخت‌افزارت بفرست تا اونا هم ببینن داخل این هدست بی‌نظیر چه خبره!

سنسور شتاب‌سنج و ژیروسکوپ شش‌محوره MEMS از TDK-InvenSense تا ریزترین حرکات دستت رو تو بازی منتقل کنه.

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!