کالبدشکافی آیفون نسل اول؛ رمزگشایی از معماری موبایلی که دنیا را تغییر داد

بالاخره موفق شدیم آیفون رو تهیه کنیم و الان تو استودیوی عکاسی ماست. ما دو تا نسخه 8 گیگابایتی از این گوشی رو برای بررسی روی میز کارمون داریم. هیجان تو تیم خیلی بالاست؛ لحظه‌ای که این گوشی به دستمون رسید واقعا حس خاصی داشت. بریم ببینیم مهندسی داخلی اپل تو اولین تجربه موبایل‌سازی‌شون چطور بوده.

اول یه مرور سریع روی مشخصات ظاهری و پایه این اسطوره داشته باشیم: آیفون ابعادی معادل 11.4 در 6.1 در 1.1 سانتی‌متر داره و وزنش حدود 136 گرمه. برای اینکه درک بهتری داشته باشی، وزن 18 تا از این آیفون‌ها تازه با یه مک‌بوک پرو برابری می‌کنه!

صفحه‌نمایش 3.5 اینچی با رزولوشن 480 در 320 پیکسل. این یعنی حدود 153,600 پیکسل؛ شاید امروز خنده‌دار باشه، اما اون زمان یه شاهکار بصری برای یه موبایل به حساب می‌اومد.

راستش رو بخوای، داریم یه کم لفتش می‌دیم چون باز کردن قابش واقعا ترسناکه و دنبال قلقش می‌گردیم! این گوشی تو زمان خودش از چهار پروتکل ارتباطی مهم پشتیبانی می‌کرد.

لیست شبکه‌ها شامل: شبکه GSM چهار بانده (فرکانس‌های 850، 900، 1800 و 1900 مگاهرتز)، وای‌فای 802.11b/g، اینترنت EDGE و بلوتوث نسخه 2.0 هست.

چند تا نکته سخت‌افزاری جالب قبل از شروع جراحی: این آیفون می‌تونه ویدئوهای H.264 رو دیکود کنه که به احتمال خیلی زیاد این پردازش مستقیما توسط سخت‌افزار انجام می‌شه. یه دوربین 2 مگاپیکسلی هم تو قاب پشتی جا خوش کرده. طبق اطلاعاتی که قبلا لو رفته بود، سنسور این دوربین ساخت شرکت Micron و مدل MT9D112D00STC هست (با اسم رمز K15A).

اینم از نمای جلویی دستگاه؛ وقتی به دستمون رسید باتریش هنوز یه مقدار شارژ داشت. این صفحه‌نمایش لمسی خازنی بزرگ رو شرکت آلمانی Balda تولید کرده. اپل امید زیادی داشت که این پنل شیشه‌ای خیلی مقاوم‌تر و ضدخش‌تر از صفحه‌های پلاستیکی آیپادها باشه.

بریم سراغ قاب پشتی آلومینیومی و معروفش. درگاه سیم‌کارت بالای گوشی قرار داره. با فشار دادن یه سوزن تو سوراخ مخصوصش، خشاب می‌پره بیرون (البته شاید لازم باشه بیشتر از حد معمول فشار بدی).

یادت نره که تو اون زمان این گوشی‌ها روی شبکه AT&T قفل بودن و بدون آنلاک نرم‌افزاری، رسما نمی‌تونستی با سیم‌کارت دیگه‌ای ازشون استفاده کنی.

بالاخره طلسم شکست و قاب رو باز کردیم! اصلا کار راحتی نبود و حسابی اذیتمون کرد. اول باید اون کاور پلاستیکی مشکی رنگ پایین گوشی (که آنتن زیرشه) رو جدا می‌کردیم.

اینجا می‌تونی پیچ اتصال به زمین (Ground) رو ببینی که روی پنل پشتی بسته شده و ضمن نگه داشتن کابل آنتن، قاب پشتی رو به شاسی جلویی متصل می‌کنه.

حالا داریم قاب پشتی رو به طور کامل از بدنه اصلی جدا می‌کنیم. قبل از اینکه قاب رو کامل بکشی، حواست باشه که باید فلت جک هدفون رو از روی مادربرد آزاد کنی، وگرنه پاره می‌شه. جک هدفون این مدل خیلی عمیق طراحی شده بود و اکثر هدفون‌های بازار بدون تبدیل بهش نمی‌خوردن.

دلیل اپل برای این طراحی عجیب این بود که وقتی سیم هدفون ناخواسته کشیده می‌شه، فشار روی جک فلزی داخلی نیاد و روکش پلاستیکی خود کابل ضربه رو دفع کنه. هدفون‌های فابریکش هم میکروفون داخلی و یه دکمه فشاری برای جواب دادن به تماس‌ها داشتن که اون زمان خیلی نوآورانه بود.

و بالاخره لحظه‌ای که منتظرش بودیم! نمایی از داخل اولین آیفون تاریخ. اولین چیزی که جلب توجه می‌کنه، یه باتری خیلی بزرگه که در کمال تعجب، مستقیما به مادربرد لحیم شده! روی قاب پشتی هم می‌تونی براکت فلزی سیم‌کارت و مدار جک هدفون رو ببینی که همونجا موندن.

این یه باتری لیتیوم-پلیمر 3.7 ولتیه که وظیفه تغذیه این سخت‌افزار تشنه رو بر عهده داره. همینطور می‌تونی حداقل دو تا کابل آنتن کواکسیال رو ببینی که به مادربرد وصل شدن تا ارتباطات بی‌سیم رو مدیریت کنن.

حالا با احتیاط این دو تا کابل آنتن رو از سوکت‌هاشون جدا می‌کنیم. زیر هر دو تا کانکتور آنتن، اپل یه قطره چسب ریخته تا احتمالا اتصالشون تو ضربه‌ها و افتادن گوشی قطع نشه.

به نظر می‌رسه اپل سر پایداری و مقاومت فیزیکی این گوشی به شدت حساس و محتاط بوده؛ مشخصه که درس‌های خوبی از خرابی‌های آیپادها گرفتن.

اول باید سه تا پیچ چهارسو #00 که مادربرد رو به شاسی جلویی محکم کردن باز کنیم. این پیچ‌ها کجا هستن؟ اولی دقیقا زیر نوک پیچ‌گوشتی ما تو تصویر. دومی زیر لنز مشکی رنگ دوربین تو گوشه بالا سمت راست پنهان شده. و سومی هم سمت چپ سیم‌های باتریه که به مادربرد لحیم شدن.

ماژول دوربین رو از قسمت بالای گوشی بیرون می‌کشیم. متأسفانه این دوربین خیلی ابتداییه؛ هیچ تنظیمات نرم‌افزاری خاصی نداره و فقط کافیه دکمه رو بزنی تا عکس بگیره.

حالا باید ده تا پیچ چهارسو #00 دیگه رو که دور تا دور فریم آیفون چیده شدن، با حوصله باز کنیم.

روی باتری می‌تونیم پارت‌نامبر رسمی اپل یعنی 616-0290 L1S1376APPC رو ببینیم.

مادربرد رو آروم بلند می‌کنیم. زیرش سه تا فلت حساس قرار داره: فلت اسپیکر، فلت سنسورهای لمسی و فلت تصویر ال‌سی‌دی. اول اون دو تا کانکتوری که سمت چپ تصویر مشخصه رو با اسپاجر آزاد می‌کنیم.

حالا سومین و آخرین کانکتور رو هم با دقت جدا می‌کنیم تا برد از اسارت فلت‌ها دربیاد.

ضامن نگهدارنده (ZIF) رو می‌دیم بالا تا فلت پهن کانکتور شارژ هم کاملا رها بشه.

این نمای نزدیک از مادربرده. نکته شاهکار مهندسی اینجاست: مادربرد آیفون دو لایه ضخامت داره (دو تا برد روی هم چفت شدن)، برای همین دیدن قطعات داخلیش سخته.

ما هرچقدر تلاش کردیم نتونستیم این دو لایه رو بدون آسیب زدن به مدار از هم جدا کنیم؛ پس فعلا تقریبا غیرممکنه بگیم بینشون چه خبره.

این هم از اسکلت آیفون، در حالی که مادربرد و باتری کاملا ازش تخلیه شدن.

کابل آنتنی که سمت چپ کانکتور شارژ قرار داره رو هم از جاش درمیاریم.

ورق فلت آنتن رو از روی اون قطعه پلاستیکی مشکی رنگ بزرگ جدا می‌کنیم. حالا دقیقا می‌فهمی چرا اپل پایین قاب پشتی رو به جای آلومینیوم، پلاستیکی کرده بود؛ چون کل این فضا توسط آنتن اشغال شده و سیگنال نمی‌تونه از فلز رد بشه!

قطعه پلاستیکی توخالی رو که مدار آنتن روش سوار بود برمی‌داریم. جالبه که داخل این قطعه یه فضای خالی وجود داره؛ شاید این تنها فضای پرنشده تو کل گوشی باشه!

گوشه بالا سمت راست یه آیسی هست که احتمالا کنترلر پردازشگر لمسی صفحه‌نمایشه. (با پارت‌نامبرهای S6087P1 ،GN03325 ،2076A00 اهم و 1YFZASB3).

خب، آیفون به طور کامل کالبدشکافی شد و قطعاتش از هم پاشید! برای باز کردن این گوشی در مجموع با 16 تا پیچ سروکله زدیم. این در حالیه که مثلا آیپاد نانو فقط سه تا پیچ داشت.

خبر خوب! با بررسی‌های بیشتر بالاخره یه راه پیدا کردیم تا دو لایه مادربرد رو بدون نابود کردنش از هم باز کنیم. زیر شیلد فلزی سمت چپ، یه چیپ حافظه از برند Samsung خوابیده. مدل دستگاه ما K9MCGD8U5M رو نشون می‌ده. جالبه بدونی تو مدل 4 گیگابایتی این گوشی، حافظه K9HBG08U1M استفاده شده بود.

اینجا پردازنده 620 مگاهرتزی با معماری ARM1176JZF روی حافظه رم سامسونگ پکیج شده (به این روش PoP می‌گن). این پردازنده که احتمالا ساخت خود سامسونگه، می‌تونه دیکود سخت‌افزاری H.264 و MP3 رو تو دل خودش داشته باشه. حافظه رم زیرش هم احتمالا شامل دو تا چیپ 512 مگابیتیه. آیسی بالای پردازنده، چیپ صوتی ساخت شرکت Wolfson (مدل WM8758BG) هست که وظیفه پردازش صدا رو بر عهده داره.

چیپ پایین پردازنده هم آیسی مدیریت شارژ باتری از شرکت Linear Technology هست که اپل تو آیپادها هم ازش استفاده می‌کرد.

چیپ وسط و پایین که تو عکس انگار چیزی روش نوشته نشده، در واقع آیسی وای‌فای ساخت Marvell (مدل W8686B13) هست. گوشه بالا سمت راست، آمپلی‌فایر قدرت شبکه GSM/Edge از شرکت Skyworks (مدل SKY77340) قرار داره.

آیسی نقره‌ای رنگ سمت چپ چیپ اسکای‌ورکس، تراشه بلوتوث نسخه 2 از شرکت CSR هست که رادیو و بیس‌باند رو به صورت تک‌چیپ یکپارچه کرده. تراشه‌ای که زیر برچسب سفید مخفی شده، احتمالا آیسی بیس‌باند Infineon M1817A11 هست که وظیفه ارتباطات مخابراتی رو داره. چیپی که نقطه آبی روشه، همونطور که شایعه شده بود یه حافظه فلش بی‌سیم ساخت Intel (ترکیب NOR و SRAM روی هم) برآورد می‌شه.

چیپ پایین سمت راست مارک خود اپل رو داره ولی هنوز وظیفه دقیقش تو مدار ناشناخته‌ست. و در نهایت گوشه پایین سمت چپ، موتور پردازشگر مالتی‌مدیای Infineon S-Gold 2 قرار گرفته.

دنیای میکروالکترونیک این برد واقعا پیچیده و شگفت‌انگیزه و هر کدوم از این چیپ‌ها نقشی حیاتی تو عملکرد اولین گوشی هوشمند مدرن دنیا داشتن.

امتیاز تعمیرپذیری آیفون نسل اول: 2 از 10 (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر). نکته مثبت: استفاده از پیچ‌های استاندارد چهارسو تو کل مسیر باز کردن گوشی. نکته منفی: گیره‌های فلزی مخفی و به شدت سفت، باز کردن قاب پشتی رو بدون آسیب زدن بهش تقریبا غیرممکن می‌کنن. نکته منفی: لحیم شدن باتری به مادربرد یعنی تعویضش برای یه کاربر عادی یه کابوس به تمام معناست.