کالبدشکافی اپل واچ سری ۳؛ کشف رازهای آنتن LTE و فضای داخلی

ساعت هوشمند جدید اپل چه چیزهایی تو دلش داره؟ بریم یه نگاه سریع به مشخصات فنیش بندازیم:

← صفحه نمایش نسل دوم OLED رتینا که به تکنولوژی فورس‌تاچ مجهز شده.

مثل نسل‌های قبلی، این مدل هم تو دو اندازه 38 میلی‌متری و 42 میلی‌متری طراحی شده تا روی هر مچی به‌خوبی بشینه.

← پردازنده اختصاصی و یکپارچه اپل یعنی S3 SiP که قدرت پردازشی اصلی رو تأمین می‌کنه.

← پشتیبانی از شبکه LTE و UMTS (تو نسخه سلولار)، به همراه GPS داخلی، NFC، وای‌فای و بلوتوث نسخه 4.2.

← مجموعه‌ای از سنسورها شامل شتاب‌سنج، ژیروسکوپ، سنسور ضربان قلب، میکروفون، اسپیکر، فشارسنج (ارتفاع‌سنج) و سنسور نور محیط.

مقاومت در برابر نفوذ آب تا عمق 50 متری، که اونو برای شنا کردن ایده‌آل می‌کنه.

همه این سخت‌افزارها با سیستم‌عامل WatchOS 4 مدیریت می‌شن.

قبل از اینکه دست به آچار بشیم و ساعت رو باز کنیم، بیا با دستگاه اشعه ایکس یه نگاهی به داخلش بندازیم تا ببینیم با چی طرفیم.

البته ما این عکس‌ها رو با تجهیزات پیشرفته رادیولوژی صنعتی گرفتیم تا دقیق‌ترین جزئیات مدار برامون مشخص بشه.

با اینکه چیدمان کلی قطعات نسبت به اپل واچ‌های قبلی تغییر چندانی نکرده، اما به نظر می‌رسه زیر اسپیکر (گوشه بالا سمت راست تصویر) یه سری پدهای لحیم‌کاری جدید اضافه شده که نشون از تغییرات سخت‌افزاری می‌ده.

اول یه نگاهی به پشت ساعت می‌ندازیم تا مطمئن بشیم مدل درستی رو برای کالبدشکافی انتخاب کردیم. بله، این همون اپل واچ سری 3 هست؛ پرچمدار گجت‌های پوشیدنی اپل که قراره قدرت پردازشی فوق‌العاده‌ای رو به مچ دستمون بیاره.

جالبه بدونی مدلی که ما اینجا داریم، همون نسخه معروف پشتیبانی‌کننده از شبکه سلولار (LTE) هست!

← دقیقا کنار اون پورت عیب‌یابی مخفی، تونستیم شماره مدل A1889 رو روی بدنه پیدا کنیم.

بالاخره وقتش رسید! از اونجایی که ظاهر و ابعاد این ساعت تغییری نکرده، امیدواریم همون روش قبلی برای باز کردنش جواب بده. با کمی گرما و استفاده از تیغ کاتر منحنی، آروم و باحوصله چسب‌های دور نمایشگر رو برش می‌دیم. اون نقطه قرمز روی دکمه چرخان هم حسابی خودنمایی می‌کنه. گذشته از اون نقطه قرمز رنگ که نشون‌دهنده نسخه سلولار هست، طراحی داخلی تو نگاه اول به شدت شبیه به سری 2 به نظر می‌رسه.

بعد از باز کردن کانکتورهای ZIF، بالاخره می‌تونیم نمایشگر رو کامل جدا کنیم و یه نگاه دقیق بهش بندازیم. از نظر کیفیت تصویر، این صفحه تفاوت خاصی با نسل قبل نداره، اما یه تغییر فوق‌العاده مهم اینجا اتفاق افتاده: خود صفحه نمایش حالا به عنوان یه آنتن چندفرکانسه برای شبکه‌های مخابراتی عمل می‌کنه!

این طراحی هوشمندانه باعث شده اپل بدون نیاز به فضای اضافه برای آنتن، اتصال مخابراتی رو تو دل صفحه نمایش پیاده‌سازی کنه.

روی فلت این نمایشگر یه آیسی کمتر از سال قبل می‌بینیم. بریم سراغ تراشه‌هایی که اینجا هستن:

← کنترلر تاچ ساخت Analog Devices با شماره 343S00092

← ماژول NFC ساخت شرکت NXP

← آیسی مدیریت تغذیه نمایشگر که به احتمال زیاد ساخت Texas Instruments هست

← یه پد لحیم‌کاری خالی هم اینجاست که انگار جای یه قطعه حذف شده است.

درست مثل نسخه‌های قبلی، برای دسترسی به باتری باید از سد یه پیچ سه‌سو خیلی ریز بگذریم؛ ابزاری که از قبل براش آماده بودیم.

روی یک‌سوم بالایی ساعت برچسب "موتور تپتیک" زده شده که تا حدودی درسته، اما این برچسب در واقع یه براکت فلزی رو هم پوشونده که وظیفه‌اش محافظت از کانکتور باتریه. حالا وقتشه این منبع تغذیه رو دربیاریم تا ببینیم چی باعث می‌شه این ساعت با این‌همه امکانات، یه روز کامل روشن بمونه.

یادت باشه که این مراحل کالبدشکافی توسط افراد متخصص انجام می‌شه؛ پس لطفا تو خونه و بدون داشتن مهارت کافی، سعی نکن باتری دستگاهت رو به این شکل تعویض کنی!

با وجود اضافه شدن قطعات جدید، اپل نه‌تنها حجم باتری رو کم نکرده، بلکه ظرفیتش رو هم یه مقدار ارتقا داده! باتری سری 3 با شناسه A1848، ظرفیتی معادل 1.07 وات‌ساعت (279 میلی‌آمپر ساعت با ولتاژ 3.82 ولت) داره.

این یعنی حدود 4 درصد افزایش ظرفیت نسبت به باتری سری 2؛ باتری‌ای که خودش تو زمان عرضه، 32 درصد بزرگتر از سلول نسل اول بود.

واقعا جالبه که اپل چطور تونسته باتری رو بزرگتر کنه و همزمان فضای کافی برای آنتن‌های سلولار، آیسی‌های رادیویی، تقویت‌کننده‌های توان و چیپ سیم‌کارت خالی کنه؛ اونم دقیقا تو همون فرم‌فکتور و ابعاد قبلی! این مدیریت فضا واقعا جای تحسین داره.

← تا اینجای کار همه‌چیز خوب پیش رفته. سنسور و واشر فورس‌تاچ رو بیرون می‌کشیم؛ این قطعه به همون کنترلر خازنی Analog Devices مجهز شده که تو سری 2 هم دیده بودیم.

به روند خالی کردن قطعات ادامه می‌دیم و موتور تپتیک رو خارج می‌کنیم؛ موتوری که به نظر می‌رسه از نظر ظاهری هیچ تغییری نکرده. بعد از اون، نوبت به مجموعه آنتن‌ها می‌رسه که با دقت اونا رو هم از جای خودشون بلند می‌کنیم تا به لایه‌های عمیق‌تر برسیم.

حالا نوبت اسپیکر معروف اپله؛ همون قطعه‌ای که طوری طراحی شده تا بعد از شنا کردن، آب رو با لرزش صوتی از داخل خودش به بیرون پرتاب کنه.

بعد از خارج کردن قطعاتی که خیلی شبیه به نسل قبل بودن، بالاخره به یه بخش کاملا جدید و هیجان‌انگیز می‌رسیم: یه مجموعه کامل از چیپ‌های رادیویی (RF) که قطعا وظیفه پردازش سیگنال‌های شبکه LTE رو بر عهده دارن. یه تغییر جالب دیگه اینه که دریچه هوای کنار میکروفون حالا با چیزی که شبیه سنسور فشارسنج به نظر می‌رسه، پر شده.

اپل تو مراسم معرفی این ساعت خیلی روی ارتفاع‌سنج بارومتریک جدیدش مانور داد؛ چیزی که یکم برامون عجیب بود، چون ما تو کالبدشکافی مدل سال گذشته هم یه سنسور فشارسنج پیدا کرده بودیم!

خب، وقتشه که برد اصلی رو کامل از قاب خارج کنیم و ببریمش زیر ذره‌بین.

حتما شنیدی که می‌گن این برد کوچیک، قدرت پردازشی فوق‌العاده‌ای داره! بریم ببینیم روی این سیلیکون متراکم چه تراشه‌هایی نشستن:

← میکروکنترلر 32 بیتی ST Microelectronics مجهز به هسته ARM

به احتمال خیلی زیاد، این قطعه همون سیم‌کارت الکترونیکی یکپارچه یا eSIM اپل واچه که اتصال به شبکه رو ممکن می‌کنه.

← ماژول وای‌فای که احتمالا ساخت شرکت Avago هست

← ماژول تقویت‌کننده توان ساخت Skyworks

← مجموعه ژیروسکوپ و شتاب‌سنج ساخت بوش، سنسور فشارسنج STMicroelectronics و یه میکروفون از نوع MEMS

ماژول ناشناخته FF1A02 که کارکرد دقیقش فعلا مشخص نیست

ماژول فرستنده و گیرنده رادیویی ساخت USI

می‌رسیم به ایستگاه آخر: قاب پشتی. این قاب با فشار روی یه اورینگ تفلونی چفت شده، اما با یه فشار محکم از سمت داخل، راحت جدا می‌شه. جنس این قاب حالا تو همه مدل‌ها به سرامیک جذاب و مقاوم ارتقا پیدا کرده و دیگه خبری از اون مدل‌های کامپوزیتی نیست. این بخش، میزبان همون آرایه سنسورهاییه که وظیفه پایش مداوم ضربان قلب رو در طول روز دارن.

شاید انتظار داشتیم بعد از یه سری بحث‌ها در مورد دقت سنسورهای سلامتی، اینجا تغییرات بزرگی نسبت به نسل 2 ببینیم، اما ظاهرا سخت‌افزار سنسورها همونه. البته اپل واچ همچنان تو زمینه دقت پایش سلامت، جزو بهترین‌های بازاره.

نکته جالب دیگه اینه که کویل شارژ بی‌سیم یه تغییرات جزئی داشته تا احتمالا بتونه از شارژرهای استاندارد Qi هم پشتیبانی کنه.

و در نهایت، با توجه به اینکه سنسور فشارسنج رفت کنار میکروفون، پس دریچه هوا کجا رفته؟ جواب اینجاست: به صورت کاملا مخفیانه کنار پورت عیب‌یابی قرار گرفته.

اینم از تمام قطعات و بردهای ظریف این ساعت هوشمند پیشرفته که روی میز کار ما چیده شدن! دیدن این‌همه تکنولوژی مخابراتی تو یه گجت به این کوچیکی واقعا حیرت‌انگیزه و نشون می‌ده که مهندسی فشرده‌سازی چقدر پیشرفت کرده. واقعا باید به تیم مهندسی طراحی این قطعات بابت چنین چینش بی‌نقصی تبریک گفت!

خب، به پایان این کالبدشکافی پرماجرا رسیدیم! اضافه شدن ارتباط سلولار به این ساعت کوچیک بدون تغییر ابعاد، واقعا یه معجزه مهندسی بود. اگه از این بررسی لذت بردی، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو به دوستات معرفی کن تا اونا هم به دنیای تعمیرات و سخت‌افزار نزدیک‌تر بشن. حالا بریم سراغ امتیاز تعمیرپذیری؛ اپل واچ سری 3 از ما نمره 6 از 10 رو می‌گیره (10 یعنی راحت‌ترین حالت تعمیر):

← تعویض بندهای ساعت مثل همیشه خیلی سریع و بدون دردسر انجام می‌شه.

← باز کردن صفحه نمایش کار سختیه، اما خوشبختانه نمایشگر اولین قطعه‌ایه که باز می‌شه و با کانکتورهای استاندارد ZIF وصل شده که کار رو برای تعمیرکار راحت‌تر می‌کنه.

← وقتی وارد ساعت بشی، اگه پیچ‌گوشتی ریز سه‌سو (Y000) داشته باشی، درآوردن باتری کار نسبتا سرراستیه.

← استفاده از پیچ‌های فوق‌العاده ریز سه‌سو، با اینکه انحصاری نیستن، اما باز هم یه مانع کوچیک تو مسیر تعمیرات محسوب می‌شن.

← اگه هر کدوم از فلت‌های داخلی آسیب ببینن، برای تعویضشون نیاز به مهارت بالای میکروسولدریگ داری.

← پکیج پردازشی S3 کاملا تو یه لایه رزین محصور شده که عملا هرگونه تعمیر رو تو سطح برد غیرممکن می‌کنه.