کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی مادربرد آیفون ۱۶؛ پرده‌برداری از معماری دوگانه و پردازنده A18

موبایل و تبلت
۰ نظر
۴۲ نفر
کد ۳۸۴۴

آیفون 16 دیگه فقط یه مدل پایه و ساده نیست؛ اپل با اضافه کردن دکمه Camera Control و آوردن پردازنده قدرتمند سری A18، این گوشی رو به یه دستگاه همه‌فن‌حریف تبدیل کرده. اما برای اینکه بفهمیم اپل چطور این همه تکنولوژی رو تو این بدنه ظریف جا داده، باید قاب شیشه‌ای رو کنار بزنیم و مستقیم بریم سراغ مغز متفکر دستگاه. یکی از جذاب‌ترین نکات این طراحی، استفاده از مادربرد دوگانه است که بخش ارتباطات رو از بخش پردازش جدا می‌کنه.

ما تو تیم آیسی‌مدار عاشق گشت‌وگذار تو این مدارهای شلوغ و متراکم هستیم. تو این کالبدشکافی قراره بگردیم دنبال تراشه جدید A18، مودم‌های پرسرعت کوالکام و البته کنترلر مخفی دکمه جدید دوربین رو زیر لوپ بررسی کنیم تا ببینیم هر کدوم ساخت کدوم شرکت هستن.

یادت باشه که کار کردن روی بردهای چندلایه و فشرده اپل به شدت حساسه. یه تخلیه بار الکتریکی ساکن (ESD) ساده یا فشار اضافی با پنس می‌تونه این آیسی‌های میکروسکوپی و گرون‌قیمت رو برای همیشه از کار بندازه. پس حتما نکات ایمنی رو رعایت کن، خودت رو ارت کن و بیا تا با هم بریم تو دل این مادربرد دو تکه!

مرحله ۱

نگاهی کلی به مادربرد

تو آیفون 16 با یه طراحی جذاب مهندسی روبه‌رو هستیم؛ مادربرد دستگاه در واقع از دو تا برد دوطرفه مجزا (PCB) تشکیل شده که روی هم سوار می‌شن:

بخش اول: روی برد رادیویی (RF Board) که وظیفه شبکه‌های ارتباطی رو داره.

بخش دوم: پشت برد رادیویی.

بخش سوم: روی برد اصلی (Main Board) که پردازنده مرکزی اونجا جا خوش کرده.

بخش چهارم: پشت برد اصلی. حالا بیا دونه‌دونه این بخش‌ها رو بررسی کنیم.

مرحله ۲

روی برد رادیویی (RF Board)

تراشه مدیریت تغذیه از شرکت کوالکام با شماره مدل PMX65-000 که برق مورد نیاز بخش‌های مخابراتی رو تأمین و به دقت تنظیم می‌کنه.

مرحله ۳

روی برد رادیویی - ارتباطات

فرستنده و گیرنده امواج رادیویی (RF transceiver) کوالکام مدل SDR735-001 که قلب تپنده ارتباطات شبکه گوشیه.

یه فرستنده و گیرنده فرکانس میانی (IF transceiver) دیگه از کوالکام با مدل SMR546-002 برای پردازش دقیق‌تر سیگنال‌ها.

ماژول فرانت‌اند ساخت Skyworks که تو بخش آنتن‌دهی و تقویت سیگنال‌های دریافتی از دکل‌های مخابراتی حسابی به کار میاد.

مرحله ۴

پشت برد رادیویی

آمپلی‌فایر یا تقویت‌کننده صدای Cirrus Logic با شماره 338S01087 که کیفیت و وضوح خروجی اسپیکرها رو تضمین می‌کنه.

تولیدکننده کلاک (Clock generator) کوالکام که زمان‌بندی دقیق بین تراشه‌های مخابراتی رو هماهنگ می‌کنه تا هیچ تداخلی تو انتقال داده پیش نیاد.

مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال ساخت Analog Devices مدل MAX11390A برای تبدیل و پردازش داده‌های حسگرهای مختلف.

ردیاب پوششی پهن‌باند (Wideband envelope tracker) از کوالکام مدل QET7100-001 که مصرف انرژی تقویت‌کننده‌های سیگنال رو بهینه می‌کنه تا گوشی موقع دانلودهای سنگین کمتر داغ کنه.

منبع تغذیه مخصوص ردیاب پوششی ساخت شرکت Qorvo که جریان پایدار این بخش حساس رو تأمین می‌کنه.

مبدل DC به DC اختصاصی خود اپل با شماره مدل 338S00616 که وظیفه‌اش تنظیم و تبدیل ولتاژ برای قسمت‌های مختلف این برده.

مرحله ۵

پشت برد رادیویی - شبکه‌های مخابراتی

مودم قدرتمند و پرسرعت کوالکام مدل SDX71M-000 که وظیفه برقراری اتصال 5G رو تو آیفون 16 به دوش می‌کشه.

ماژول فرانت‌اند Skyworks با مدل SKY58440-11 برای فیلتر و مدیریت باندهای فرکانسی شبکه.

یه ماژول فرانت‌اند دیگه، این بار از برند Broadcom با مدل AFEM-8243 که تکمیل‌کننده مدار آنتن‌دهی گوشیه.

به احتمال زیاد کنترلر NFC ساخت NXP Semiconductors که برای استفاده از اپل‌پی و ارتباطات نزدیک کارت‌خوان‌ها قرار داده شده.

مرحله ۶

روی برد اصلی (Main Board)

رسیدیم به جذاب‌ترین بخش ماجرا! اینجا پردازنده شش هسته‌ای جدید اپل یعنی A18 (با شماره APL1V08 / 339S01531) قرار داره که موتور عصبی (Neural Engine) و پردازنده گرافیکی رو تو دل خودش جا داده. دقیقا روی این تراشه، رم 8 گیگابایتی LPDDR5X ساخت SK hynix با مدل H58G66BK8HX153 به صورت لایه‌ای سوار شده تا بالاترین سرعت پردازش رو بهت بده.

آیسی مدیریت تغذیه اختصاصی اپل مدل APL109A / 338S01119 که نبض جریان برق پردازنده غول‌پیکر A18 تو دستای اونه.

احتمالا آیسی شارژر باتری از Texas Instruments با مدل CP3200B1G0 که فرآیند شارژ سریع رو کاملا ایمن و کنترل‌شده پیش می‌بره.

یه آمپلی‌فایر صدای دیگه از Cirrus Logic با همون شماره قبلی (338S01087) برای تقویت خروجی‌های صوتی و ایجاد صدای استریو.

درایور فلش ال‌ای‌دی دوربین ساخت Texas Instruments مدل LM3567A1 که شدت نور رو زمان عکاسی تو محیط تاریک تنظیم می‌کنه.

تراشه مدیریت تغذیه صفحه‌نمایش ساخت سامسونگ با مدل S2DOS24 که برق مورد نیاز پنل باکیفیت اولد گوشی رو با دقت بالا تأمین می‌کنه.

مرحله ۷

روی برد اصلی - ارتباطات تکمیلی

ماژول فرانت‌اند ساخت Broadcom با مدل AFEM-8234 که تو بخش اصلی مادربرد هم برای کمک به پایداری سیگنال‌های دریافتی قرار گرفته.

مرحله ۸

پشت برد اصلی

حافظه ذخیره‌سازی 128 گیگابایتی NAND flash از برند Kioxia با شماره مدل K5A3XF7346 که عکس‌ها، فیلم‌ها و سیستم‌عامل رو تو خودش نگه می‌داره.

تراشه مدیریت تغذیه ساخت STMicroelectronics مدل STPMIA3A426AEQ برای کنترل بخش دیگه‌ای از توزیع انرژی روی برد شلوغ آیفون.

به احتمال زیاد کنترلر درگاه USB type-C از برند Texas Instruments با مدل SN2012027 که وظیفه مدیریت ارتباطات سیمی و انتقال سریع دیتا رو بر عهده داره.

حافظه فلش سریال NOR با ظرفیت 1 مگابایت از شرکت GigaDevice مدل GD25Q80E که معمولا فریم‌ورهای اولیه قطعات مهم رو ذخیره می‌کنه.

کنترلر شارژ بی‌سیم ساخت Broadcom با مدل BCM59367A1 برای مدیریت ورود انرژی از طریق مگ‌سیف و شارژرهای وایرلس.

کدک صوتی (Audio codec) از Cirrus Logic با شماره 338S00967 که وظیفه تبدیل سیگنال‌های صوتی دیجیتال به آنالوگ و برعکس رو برای میکروفون‌ها و اسپیکرها انجام می‌ده.

یه ردیاب پوششی پهن‌باند دیگه از کوالکام مدل QET7100-001 که این بار پشت برد اصلی جا خوش کرده.

مرحله ۹

پشت برد اصلی - شبکه‌های بی‌سیم محلی

ماژول وای‌فای و بلوتوث یکپارچه ساخت شرکت USI با شماره 339S01463 برای ارتباطات بی‌سیم محلی و پرسرعت.

ماژول باند فوق‌عریض (UWB) از همون شرکت USI که قابلیت‌های خفنی مثل مکان‌یابی فوق‌دقیق تو شبکه Find My رو امکان‌پذیر می‌کنه.

یه کنترلر NFC دیگه ساخت NXP Semiconductors که به همراه بخش امنیتی برای پردازش سریع دستورات ارتباط نزدیک استفاده می‌شه.

مرحله ۱۰

سنسورهای برد اصلی

مجموعه سنسورهای شتاب‌سنج و ژیروسکوپ ساخت Bosch Sensortec که تمام حرکات، زاویه‌ها و چرخش‌های گوشی رو با حساسیت و دقت بالا تشخیص می‌دن.

مرحله ۱۱

تراشه دکمه کنترل دوربین (Camera Control)

دکمه جدید و جذاب کنترل دوربین به این کنترلر لمسی خازنی ساخت Analog Devices با مدل AD7149-6 متصله. این تراشه کوچیک، میزان فشار و حرکت انگشتت روی دکمه رو تشخیص می‌ده تا بتونی با یه لمس ساده زوم کنی، فوکوس رو تغییر بدی یا عکس بگیری. خب، این هم از رازهای زیر قاب آیفون 16! استفاده از دو برد مجزا واقعا طراحی رو تمیز و حرفه‌ای کرده و نشون می‌ده اپل چقدر رو مدیریت فضا وسواس داره. ما تو آیسی‌مدار از اینکه می‌تونیم این لایه‌های پنهان سخت‌افزاری رو با تو به اشتراک بذاریم خیلی کیف می‌کنیم. حتما نظرت رو درباره معماری این گوشی برامون بنویس و منتظر کالبدشکافی‌های بعدی باش!

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!