کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی گلکسی S21 Ultra سامسونگ؛ جراحی غول کره‌ای و رازهای ماژول دوربین یکپارچه

موبایل و تبلت
۰ نظر
۲۶ نفر
کد ۳۸۳۳

سامسونگ با معرفی Galaxy S21 Ultra نشون داد که می‌خواد اشتباهات نسل قبل رو جبران کنه و یه پرچم‌دار بی‌نقص بسازه. از طراحی جدید ماژول دوربین که با فریم فلزی یکپارچه شده تا پردازنده قدرتمند Snapdragon 888 و حذف سنسورهای اضافی، همه‌چیز بوی یه ارتقای هوشمندانه می‌ده. ما در تیم آیسی‌مدار بی‌صبرانه منتظر بودیم تا این گوشی رو روی میز کالبدشکافی بیاریم و ببینیم مهندس‌های سامسونگ زیر این قاب مات و جذاب چه تغییراتی ایجاد کردن.

قبل از اینکه دست به کار بشیم، باید یادت باشه که باز کردن این گوشی اصلا شوخی‌بردار نیست. شیشه پشتی و طراحی خاص دور دوربین‌ها باعث می‌شه باز کردن قاب ریسک بالایی داشته باشه. حرارت زیاد و فشار اشتباه می‌تونه خیلی راحت شیشه رو بشکنه یا به فلت‌های ظریف داخلی آسیب جدی بزنه.

حالا ابزارها رو آماده کن تا با هم قدم‌به‌قدم به دنیای داخلی این غول کره‌ای سفر کنیم و ببینیم آیا واقعا همه‌چیز تغییر کرده یا فقط با یه آپدیت ظاهری طرفیم.

ابزارهای موردنیاز

پیچ‌گوشتی چهارسو #000 پیچ‌گوشتی سه‌پر Y00 اسپاجر آی‌اوپنر (iOpener) ساکشن کاپ (مکش) پیک بازکننده (مجموعه 6 تایی) پنس هیتر (سشوار صنعتی) Hakko FR-810B-05

مرحله ۱

بررسی مشخصات فنی روی کاغذ

لیست مشخصات این گوشی واقعا کلمه "اولترا" رو فریاد می‌زنه؛ اما آیا نسبت به مدل سال قبل واقعا پیشرفت کرده یا فقط همون S20 Ultra با یه لباس جدیده؟ خودت قضاوت کن:

نمایشگر 6.8 اینچی Dynamic AMOLED 2X با رزولوشن 1440 در 3200 پیکسل (Quad HD+) و تراکم 515 پیکسل در اینچ، با رفرش‌ریت متغیر تا 120 هرتز.

پردازنده Snapdragon 888 (یا اگزینوس تو بعضی بازارها) همراه با 12 گیگابایت رم LPDDR5 (نسخه 16 گیگابایتی هم موجوده).

128 گیگابایت حافظه داخلی پرسرعت (نسخه‌های 256 و 512 گیگابایتی هم قابل انتخابه).

باتری غول‌پیکر 5000 میلی‌آمپر ساعتی.

پنج دوربین شامل: 12 مگاپیکسل اولتراواید، 108 مگاپیکسل اصلی، دو تا دوربین تله‌فوتو 10 مگاپیکسلی (یکی پریسکوپی) و یه دوربین سلفی 40 مگاپیکسلی.

اگه قبلا کالبدشکافی نسل قبلی رو دیده باشی، احتمالا حس می‌کنی این مشخصات خیلی آشناست. اما بیا عمیق‌تر بشیم تا ببینیم داستان فراتر از این اعداد چیه.

مرحله ۲

تغییرات ظاهری و جعبه گوشی

قبل از اینکه بریم سراغ باز کردن خود گوشی، یه نگاه به جعبه و لوازم جانبی می‌ندازیم. خب مسلما یه کابل و یه آداپتور شارژ... صبر کن ببینم!

آره درست متوجه شدی، هیچ شارژری تو جعبه نیست! همون کاری که سامسونگ سال قبل بابتش اپل رو مسخره کرده بود، حالا خودش انجام داده.

از شوخی که بگذریم، این چرخش استراتژی سامسونگ خیلی هم عجیب نبود. از نظر طراحی، سری جدید گلکسی S لبه‌های کمتر خمیده‌ای داره و یه جورایی تخت‌تر شده، هرچند نه به شدتی که تو آیفون‌های جدید دیدیم.

از طرف دیگه، برآمدگی دوربین حالا تا لبه‌های آلومینیومی دستگاه امتداد پیدا کرده و یه انتقال نرم و یکپارچه رو برای چشم و البته انگشت‌ها ایجاد کرده که حس خیلی خوبی می‌ده. یه تغییر ناراحت‌کننده دیگه هم اینه که درگاه کارت حافظه microSD کاملا حذف شده و باید با همون حافظه داخلی بسازی.

یکی از جذاب‌ترین بخش‌های طراحی امسال، روکش مات روی شیشه پشتیه. با اینکه شیشه‌ست، اما حس یه پلاستیک فوق‌العاده باکیفیت رو بهت می‌ده و مهم‌تر از همه، اثر انگشت رو جذب نمی‌کنه.

مرحله ۳

نگاه اشعه ایکس به درون دستگاه

قبل از اینکه دست به ابزار بشیم، بیا با استفاده از تصاویر اشعه ایکس یه نگاهی به داخل گوشی بندازیم تا ببینیم نسبت به نسل قبل چه چیزهایی جابه‌جا شدن.

اولین چیزی که به چشم میاد اینه که موتور ویبره و خشاب سیم‌کارت جاشون رو تو دو طرف گوشی با هم عوض کردن. این تغییر ظاهرا برای باز کردن فضا برای یه اسپیکر مکالمه بزرگ‌تر بوده. دوربین تله‌فوتو پریسکوپی هم به‌طور محسوسی بزرگ‌تر شده که دلیلش ارتقای سطح زوم اپتیکال به 10 برابره.

در نهایت، کویل‌های شارژ بی‌سیم هم یه تغییرات جزئی داشتن. کویل‌های بیرونی نازک‌تر و کشیده‌تر شدن که احتمالا کارایی رو تو یه مساحت بیشتر بالا می‌بره. کویل‌های داخلی هم حالا ضخامت متفاوتی دارن که کمک می‌کنه گجت‌های کوچیک‌تر مثل گلکسی بادز خیلی بهتر و بهینه‌تر شارژ بشن.

مرحله ۴

باز کردن قاب پشتی

مثل یه جراح حرفه‌ای، با یه نگاه سریع تصمیم می‌گیریم که برای باز کردن پنل پشتی به دوز بالایی از گرما و یه ابزار برش نیاز داریم. مریض منتظره!

استفاده همزمان از دو تا آی‌اوپنر داغ می‌تونه چسب‌های سرسخت رو راحت‌تر نرم کنه. این ترفند برای باز کردن گوشی‌های جدید سامسونگ خیلی جواب می‌ده.

بعد از حرارت دادن کافی، وقتشه که با پیک‌های بازکننده به جون لبه‌های گوشی بیفتیم و چسب‌ها رو برش بدیم.

طراحی جدید ماژول دوربین کار رو تو این مرحله خیلی سخت‌تر کرده. ما یه روش خاص برای حرکت دادن پیک دور این قسمت پیدا کردیم، اما هنوزم نسبت به نسل‌های قبل صبر و حوصله خیلی بیشتری می‌خواد.

عملیات با موفقیت انجام شد! پنل پشتی بدون اینکه هیچ کابل مخفی‌ای بهش وصل باشه، به‌راحتی جدا می‌شه.

مرحله ۵

بررسی شیشه پشتی و قطعات روی شاسی

هم شیشه پشتی و هم برآمدگی فلزی دوربین با یه واشر چسبی بزرگ سر جاشون محکم شدن؛ اما نکته جالب اینه که می‌تونی قاب فلزی دوربین رو جداگانه از شیشه جدا کنی که دست تعمیرکارها رو بازتر می‌ذاره.

برخلاف S20 Ultra، شیشه‌های محافظ لنز دوربین تو این مدل به‌صورت تکی قابل تعویض هستن که یه پیشرفت عالی برای تعمیرپذیری محسوب می‌شه.

وقتی قاب پشتی برداشته می‌شه، ابعاد غول‌پیکر این گوشی در کنار ابزارهای کوچیک ما بیشتر به چشم میاد.

البته همین ابزارهای کوچیک هم کارشون رو به بهترین شکل انجام می‌دن و ثابت می‌کنن که مهارت استفاده از ابزار، از اندازه‌اش مهم‌تره.

چیدمان قطعات داخلی تغییرات خیلی کمی نسبت به نسل قبل داشته؛ فقط کویل شارژ بی‌سیم و مجموعه آنتن بالایی یکم متفاوت شدن. اسپیکر مکالمه این بار همراه با مجموعه آنتن بیرون میاد. این طراحی رو اولین بار تو نوت 20 دیده بودیم و فرقش با مدل‌های قبلی اینه که دیگه مستقیما به فریم چسبیده نیست.

مرحله ۶

ماژول دوربین‌ها؛ ارتقای زوم و حذف یک سنسور

بعد از اینکه مادربرد رو با ظرافت بیرون کشیدیم، یک‌راست می‌ریم سراغ ماژول دوربین‌ها. اولین چیزی که می‌بینیم همون دوربین 12 مگاپیکسلی اولتراواید آشنای نسل قبله.

دوربین اصلی 108 مگاپیکسلی هم برگشته، اما امسال فاصله کانونی معادلش از 26 میلی‌متر به 24 میلی‌متر کاهش پیدا کرده و زاویه دید کمی عریض‌تری داره. دوربین تله‌فوتو پریسکوپی هم حضور داره اما با یه طراحی کاملا جدید؛ بعضی ویژگی‌ها فدا شدن تا امکانات بهتری اضافه بشه:

رزولوشن از 48 مگاپیکسل به 10 مگاپیکسل کاهش پیدا کرده، اما در عوض فاصله کانونی از 103 به 240 میلی‌متر رسیده (یعنی زوم اپتیکال 4 برابری شده 10 برابری). مساحت سنسور کوچیک‌تر شده اما اندازه پیکسل‌ها بزرگ‌تر شدن. در نهایت دیافراگم از f/3.5 به f/4.9 رسیده که یعنی نور کمتری جذب می‌کنه.

یه تغییر بزرگ تو چیدمان دوربین‌ها: سنسور تشخیص عمق (DepthVision) که تو نسل قبل بود کاملا حذف شده تا جا برای یه دوربین تله‌فوتو 3 برابری 10 مگاپیکسلی باز بشه.

به نظر می‌رسه سنسور تشخیص عمق اون‌قدرها هم که سامسونگ می‌گفت ضروری نبوده و حالا تصمیم گرفته این کار رو با الگوریتم‌های نرم‌افزاری انجام بده.

یه قطعه جدید هم اینجا داریم: ماژول فوکوس خودکار لیزری که عملکرد فوکوس رو به‌شدت بهتر کرده و دقیقا مثل یه متر لیزری کوچیک کار می‌کنه.

مرحله ۷

بررسی تراشه‌های روی مادربرد

بیا ببینیم روی این مادربرد که شبیه سر سگ طراحی شده، چه تراشه‌هایی مغز متفکر گوشی رو تشکیل دادن:

پردازنده قدرتمند Qualcomm Snapdragon 888 که دقیقا زیر رم 12 گیگابایتی سامسونگ مدل K3LK4K40CM-BGCP LPDDR5 قرار گرفته.

حافظه داخلی 128 گیگابایتی سامسونگ مدل KLUDG4UHDC-B0E1.

مودولاتور 5G ساخت کوالکام مدل SMR526.

آیسی مدیریت تغذیه از برند Maxim مدل MAX77705C.

آیسی مدیریت تغذیه کوالکام مدل QPM5825.

ماژول‌های پردازش سیگنال (Front-End) کوالکام QDM5872 و QDM4820.

تراشه تقویت‌کننده صدای Cirrus Logic مدل CS35L40.

مرحله ۸

تراشه‌های پشت برد اصلی

حالا برد رو برمی‌گردونیم. این سمت هم پر از تراشه‌های ریز و درشته:

فرستنده و گیرنده امواج رادیویی (RF Transceiver) کوالکام مدل SDR868.

آیسی WACOM W9020 که احتمالا کنترلر دیجیتایزر برای پشتیبانی از قلم S Pen هست.

آیسی مدیریت تغذیه کوالکام مدل PM8350C.

یه آیسی مدیریت تغذیه دیگه از کوالکام مدل PM8350.

آیسی مدیریت تغذیه سامسونگ مدل SM3080.

آیسی رهگیر پوشش سیگنال (Envelope Tracker) کوالکام QET5100.

تراشه‌های تقویت‌کننده صدای Cirrus Logic شامل مدل‌های CS35L40 و CS40L25.

مرحله ۹

ادامه بررسی قطعات ریز روی برد

باز هم تراشه‌های بیشتری برای شناسایی وجود داره:

میکروکنترلر 32 بیتی STMicroelectronics STM32G071K8T6 با معماری ARM Cortex-M0 و 64 کیلوبایت حافظه فلش.

گیرنده شارژ بی‌سیم Renesas مدل P9320S.

تراشه امنیتی NXP Semiconductor مدل SN110T.

ماژول بلوتوث سامسونگ با شناسه 0444D1.

رگولاتور LDO سه‌آمپری ساخت ON Semiconductor مدل NCP59744.

ماژول تقویت‌کننده توان Skyworks SKY77368-11.

ماژول پردازش سیگنال‌های رادیویی Broadcom مدل AFEM-9146.

مرحله ۱۰

سنسورها و میکروفون‌ها

اگه هنوز تشنه دونستن قطعات بیشتری هستی، بیا سنسورهای روی برد رو هم بررسی کنیم:

شتاب‌سنج و ژیروسکوپ سه‌محوره STMicroelectronics مدل LSM6DSL.

سنسور فشار (فشارسنج) STMicroelectronics مدل LPS22HH.

سنسور تشخیص نور محیط، رنگ و مجاورت ساخت Austria Micro Systems.

میکروفون MEMS ساخت Knowles مدل SPH0655LM4H-1.

مرحله ۱۱

بیرون کشیدن باتری غول‌پیکر

باز هم همون داستان همیشگی چسب‌های سرسخت سامسونگ. با کمی بی‌حوصلگی الکل ایزوپروپیل رو برمی‌داریم و می‌ریزیم زیر باتری تا چسب‌ها نرم بشن. صحبت از چیزهای آشنا شد، این باتری چقدر برامون آشناست... جای تعجبی هم نداره! این دقیقا همون باتری نسل قبله با چند تا تغییر خیلی ریز و نامحسوس.

برای یادآوری باید بگم که این یه باتری 5000 میلی‌آمپر ساعتیه که با ولتاژ 3.88 ولت کار می‌کنه و ظرفیتش 19.40 وات‌ساعته (مدل سال قبل 3.86 ولت و 19.30 وات‌ساعت بود).

این باتری در مقایسه با باتری 14.13 وات‌ساعتی آیفون 12 پرو مکس یه هیولای واقعیه. البته عجیبه که باتری نوت 20 اولترا فقط 17.46 وات‌ساعت بود. سیاست‌های سامسونگ تو انتخاب باتری گاهی اوقات واقعا گیج‌کننده‌ست!

مرحله ۱۲

سنسور اثر انگشت جدید و چالش نمایشگر

عجب سنسور اثر انگشت بزرگی! سنسور زیر نمایشگر جدید تو S21 Ultra حدود 77 درصد بزرگ‌تر از سنسور کوچیک نسل قبله.

علاوه بر بهبودهای نرم‌افزاری، این سطح مقطع بزرگ‌تر باعث می‌شه نیازی نباشه انگشتت رو دقیقا روی یه نقطه خاص بذاری و سرعت تشخیص هم خیلی بالاتر رفته.

متأسفانه تو این مدل خبری از کابل تصویر ماژولار (مثل چیزی که تو نسخه پایه S21 دیدیم) نیست. این موضوع تعویض صفحه نمایش رو به یه کار سخت و پردردسر تبدیل می‌کنه.

از طریق یه بریدگی کوچیک می‌تونیم تراشه کنترلر تصویر رو ببینیم. جدا کردن کامل نمایشگر از فریم رو می‌ذاریم برای یه آموزش تعمیر تخصصی دیگه.

همون‌طور که تو عکس اشعه ایکس دیدیم، خشاب سیم‌کارت از بالای گوشی به پایین منتقل شده و حالا روی برد فرعی کنار پورت شارژ USB-C قرار گرفته.

تو گوشه فریم یه آنتن جدید هم می‌بینیم که احتمالا مربوط به تکنولوژی UWB (باند فوق‌عریض) هست. این اولین بار نیست که سامسونگ از UWB استفاده می‌کنه، اما اولین باریه که پاش به سری گلکسی S باز شده.

مرحله ۱۳

جمع‌بندی طراحی داخلی

سامسونگ معمولا به جابه‌جا کردن مرزهای تکنولوژی معروفه، اما امسال بیشتر سعی کرده یه محصول پخته و بی‌نقص ارائه بده. اون‌ها چیزهایی که خوب کار می‌کرده رو نگه داشتن و ویژگی‌های ناکارآمد رو حذف کردن. با این حال، متأسفانه تعمیرپذیری S21 Ultra نسبت به نسل‌های قبل هیچ پیشرفت خاصی نداشته و هنوزم باز کردنش یه دردسر بزرگه.

مرحله ۱۴

امتیاز نهایی تعمیرپذیری

گلکسی S21 Ultra سامسونگ تو مقیاس تعمیرپذیری امتیاز 3 از 10 رو می‌گیره (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت تعمیر):

تمام پیچ‌های مهم دستگاه از نوع چهارسو با سایز یکسان هستن که کار باز و بسته کردن رو خیلی راحت می‌کنه.

خیلی از قطعات ماژولار هستن و مستقل تعویض می‌شن، اما نبود کابل تصویر ماژولار یه پس‌رفت بزرگ محسوب می‌شه.

قاب پشتی با چسب‌های به شدت قوی چسبیده و طراحی خاص لبه‌های دوربین، باز کردنش رو خیلی سخت کرده.

تعویض باتری و نمایشگر هنوز هم کابوس تعمیرکاره، چون هر دو با چسب‌های وحشتناک محکم شدن و برای رسیدن بهشون باید کل گوشی رو اوراق کنی. اگه از این کالبدشکافی لذت بردی، حتما یه سر به بقیه آموزش‌ها و کالبدشکافی‌های اپلیکیشن آیسی‌مدار بزن تا بیشتر با دنیای مهندسی موبایل آشنا بشی!

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!