کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی و بررسی تراشه‌های متا کوئست ۳

کنسول و گیمینگ
۰ نظر
۱۱ نفر
کد ۳۴۵۳

هدست‌های واقعیت مجازی همیشه مثل یه جعبه جادویی می‌مونن، اما متا کوئست 3 (Meta Quest 3) واقعا یه شاهکار مهندسیه. توی این کالبدشکافی اختصاصی از مجله آیسی‌مدار، قصد داریم در این هدست رو باز کنیم و مستقیم بریم سراغ برد اصلی و دسته‌ها تا ببینیم چه تراشه‌هایی این تجربه سه‌بعدی بی‌نظیر رو برامون خلق می‌کنن.

یادت باشه موقع باز کردن این نوع گجت‌ها، فلت‌ها و قطعات روی مادربرد به‌شدت ظریف هستن و الکتریسیته ساکن بدن می‌تونه براشون خطرناک باشه. پس اگه داری روی برد کار می‌کنی، حواست باشه که فشار بیش از حد نیاری تا به مدار آسیبی نرسه. حالا بریم تو دل این هدست و ریزترین تراشه‌های روی برد رو با هم بررسی کنیم!

مرحله ۱

مادربرد هدست - روی اول

قلب تپندهٔ این هدست دقیقا همین‌جا روی برد اصلی نشسته. تراشه قدرتمند Snapdragon XR2 Gen 2 از شرکت کوالکام که وظیفه پردازش تمام اطلاعات سنگین، گرافیک و محیط واقعیت افزوده و مجازی رو به دوش می‌کشه.

کنار پردازنده، حافظهٔ رم قرار گرفته. اینجا یه رم 8 گیگابایتی از نوع LPDDR5 داریم که به احتمال خیلی زیاد ساخت شرکت SK Hynix با مدل H58G66BK8BX105 هست تا سرعت اجرای برنامه‌ها و بازی‌ها به هیچ‌وجه افت نکنه.

برای اینکه صدای محیط مجازی رو با بالاترین کیفیت و به‌صورت فضایی بشنوی، متا از یه مبدل دیجیتال به آنالوگ صدای 32 بیتی استریو ساخت AKM Semiconductor استفاده کرده.

این تراشه کوچیک هم به احتمال قوی مدار آنالوگ دریافت‌کننده مادون قرمز (IR) مدل TS5231 از شرکت Triad Semiconductor هست که نقش مهمی تو سیستم ردیابی حرکات و سنسورهای هدست داره.

مرحله ۲

مادربرد هدست - بخش ارتباطات

تو دنیای بازی‌های بی‌سیم، سرعت و پایداری شبکه حرف اول رو می‌زنه. این تراشهٔ کوالکام در واقع یک سیستم-روی-چیپ (SoC) کامل برای پشتیبانی از وای‌فای 6E هست تا تأخیر تصویر (Latency) به حداقل ممکن برسه.

برای مدیریت و تقویت سیگنال‌های وای‌فای روی فرکانس پایهٔ 2.4 گیگاهرتز، ماژول فرانت‌اند Qorvo مدل QM42391 روی برد تعبیه شده.

برادر بزرگتر قطعه قبلی هم همین‌جاست! ماژول Qorvo QM45392 که وظیفه‌اش مدیریت و تقویت سیگنال‌های پرسرعت 5 گیگاهرتزی شبکه وای‌فای 6E برای انتقال دیتای سنگین هست.

ارتباط بلوتوثی کم‌مصرف (نسخه 5.4) هم توسط این سیستم-روی-چیپ که ساخت Nordic Semiconductor هست، مدیریت می‌شه. این یعنی یه اتصال پایدار و سریع به دسته‌ها و گوشی هوشمند تو.

مرحله ۳

مادربرد هدست - روی دوم

حالا برد رو برمی‌گردونیم. اینجا حافظه ذخیره‌سازی اصلی دستگاه رو می‌بینیم. یه تراشه فلش NAND با ظرفیت 128 گیگابایت از SK Hynix (مدل HN8T05DEHKX073) که سیستم‌عامل و بازی‌ها روش نصب می‌شن.

روی این سمت برد، تیم مدیریت انرژی حسابی شلوغه. اولین عضو این تیم، تراشه مدیریت تغذیه (PMIC) کوالکام مدل PMXR2230B-001 هست که ولتاژهای ورودی رو برای بخش‌های مختلف تنظیم می‌کنه.

دومین آیسی مدیریت تغذیه هم از خانواده کوالکامه؛ مدل PMXR2230-001 که در کنار بقیه تراشه‌ها، جریان برق برد رو کنترل و ایمن می‌کنه.

باز هم یه تراشه مدیریت انرژی دیگه از کوالکام! وجود آیسی مدل PMXR2230VE-001 نشون می‌ده که سیستم تغذیه بخش‌های مختلف این هدست چقدر پیچیده و تفکیک‌شده طراحی شده.

و بالاخره آخرین تراشه از این مجموعه مدیریت تغذیه کوالکام، مدل PMXR2230VS-001 هست. ترکیب تمام این آیسی‌ها باعث می‌شه باتری بهینه‌تر مصرف بشه و قطعات حساس برد در برابر نوسانات آسیب نبینن.

این قطعه کوچیک هم به احتمال زیاد تولیدکننده پالس ساعت (Clock Generator) از شرکت کوالکام هست که وظیفه هماهنگ‌سازی زمان‌بندی بین تراشه‌های مختلف روی برد رو بر عهده داره تا همه چی روی نظم کار کنه.

در نهایت روی این بخش، یه میکروکنترلر 32 بیتی مبتنی بر معماری ARM Cortex-M0+ از STMicroelectronics داریم که وظیفه پردازش‌های کنترلی سطح پایین سیستم رو انجام می‌ده.

مرحله ۴

ادامه بررسی قطعات مادربرد

بریم سراغ بقیه قطعات این بخش. اینجا یه میکروکنترلر 8 بیتی ساخت Silicon Labs داریم که برای کارهای ساده‌تر پردازشی و کنترل ارتباطات جانبی روی برد قرار گرفته.

مدیریت درگاه ارتباطی هدست از این نقطه انجام می‌شه. این قطعه کنترلر پورت USB Type-C از شرکت Infineon هست که وظیفه تبادل دیتا و کنترل شارژ ایمن باتری رو بر عهده داره.

برای تقویت صدای خروجی هدست، از آمپلی‌فایر صوتی مونو کلاس D ساخت Analog Devices استفاده شده تا صدا رو واضح، پرقدرت و با کمترین نویز به گوشت برسونه.

تامین‌کننده ولتاژ دوگانه از شرکت معروف Texas Instruments. این آیسی برق تمیز و پایداری رو برای بخش‌های حساس و سنسورهای مدار فراهم می‌کنه.

این تراشه یه مبدل باک-بوست (Buck-Boost) 2.5 آمپری از شرکت SG Micro هست. کارش اینه که ولتاژ متغیر باتری رو برای مصرف مدار کاملا ثابت و رگوله نگه داره.

در آخر این قسمت، یه آیسی تقویت‌کننده عملیاتی چهارگانه (Quad Op-Amp) از شرکت STMicroelectronics روی برد لحیم شده که عموما برای فیلتر کردن و تقویت سیگنال‌های آنالوگ استفاده می‌شه.

مرحله ۵

برد کنترلر - روی اول

حالا نوبت دسته‌ها یا همون کنترلرهاست! مغز اصلی این دسته، یه میکروکنترلر 32 بیتی مبتنی بر ARM Cortex-M0+ از شرکت Microchip هست که تمام فشردن دکمه‌ها و حرکات دست تو رو پردازش می‌کنه.

برای راه‌اندازی موتورهای لرزشی (هپتیک) و بازخورد فیزیکی دسته، یه آمپلی‌فایر صوتی 3.2 واتی ساخت Analog Devices اینجا تعبیه شده تا لرزش‌ها و حس واقعی بودن محیط رو دقیق به دستت منتقل کنه.

تامین انرژی دسته نیازمند تغییر ولتاژه. این تراشه یه مبدل افزاینده ولتاژ (Boost) دی‌سی به دی‌سی از شرکت SG Micro هست که روی برد نقش حیاتی داره.

در کنار مبدل قبلی، یه مبدل افزاینده سنکرون 1.8 آمپری از Monolithic Power Systems هم داریم که کمک می‌کنه ولتاژ پایین باتری قلمی دسته، به ولتاژ استاندارد و مورد نیاز مدارها برسه.

مرحله ۶

برد کنترلر - بخش ارتباطات

شاید بپرسی دسته چطور با هدست حرف می‌زنه؟ از طریق این سیستم‌-روی‌-چیپ بلوتوث کم‌مصرف نسخه 5.4 که دقیقا مثل تراشه روی مادربرد، ساخت Nordic Semiconductor هست و ارتباطی فوق‌سریع و بدون تأخیر رو تضمین می‌کنه.

مرحله ۷

برد کنترلر - سنسورها

ردیابی دقیق حرکت دست تو توی فضای سه‌بعدی کار این قطعه‌ست. یه سنسور شتاب‌سنج و ژیروسکوپ 6 محوره از TDK-InvenSense که حتی کوچکترین چرخش مچ دستت رو تشخیص می‌ده.

برای اینکه ماشه‌های روی دسته (تریگرها) خیلی نرم و دقیق کار کنن، از سنسور اثر هال ساخت Allegro MicroSystems استفاده شده که میزان دقیق فشار دادن دکمه رو به کمک میدان مغناطیسی می‌سنجه و خبری از خرابی مکانیکی نیست.

یه سنسور اثر هال دیگه هم دقیقا از همون برند Allegro MicroSystems روی برد قرار گرفته تا دکمه‌های دیگه هم دقت و طول عمر بالایی داشته باشن. امیدواریم از این سفر به درون قطعات تو آیسی‌مدار لذت برده باشی و دید بهتری نسبت به مهندسی پیچیده متا کوئست 3 پیدا کرده باشی. موفق باشی!

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!