اخبار تکنولوژی و علم قرن 21

دوشنبه ۹۶/۰۸/۰۱

گوشی هوشمند از چه اجزایی تشکیل شده است و هر یک چه اهمیتی دارند؟

21 century technology news

اخبار علم و تکنولوژی قرن 21
www.21tech.ir

اجزا داخل گوشی هوشمند شما چیست و هر یک چه وظیفه‌ای دارند؟

اجزا داخل گوشی هوشمند چیست و هر یک چه اهمیتی دارند
2626 نمایش

ما معمولاً در مورد قسمت‌های نمایان گوشی صحبت می‌کنیم: طراحی، جنس بدنه، ارگونومی. اما در درون گوشی‌ها چه می‌گذرد؟ اگر ما یک گوشی هوشمند را تکه‌تکه کنیم چه خواهیم یافت؟ هر یک از آنها چه اهمیتی برای گوشی دارند؟ در ادامه به این پرسش‌ها پاسخ داده خواهد شد.

  • صفحه نمایش#
  • باتری#
  • چیپ ست‌ها#
  • CPU#
  • پردازنده گرافیکی#
  • MMU#
  • کش L1 و L2 #
  • پردازنده صفحه نمایش و پردازنده ویدیو#
  • مموری و حافظه#
  • اتصالات#
  • مودم‌ها#
  • دوربین و پردازشگر سیگنال‌های عکس#
  • صدا#
  • DSP & DAC#
  • بلندگو#
  • متفرقه#
  • جمع‌بندی#

صفحه نمایش#

صفحه نمایش از بیرون گوشی قابل دیدن است اما قسمت‌های داخلی زیادی هم دارد. به عنوان اساسی‌ترین راه ارتباطی ما با گوشی هوشمند خود، می‌توان از آن به عنوان مهم‌ترین قسمت گوشی نیز نام برد. صفحه نمایش در ابعاد مختلف و تنوع رزولوشن بسیار متنوعی یافت می‌شود. سایز معمول آنها میان ۵·۴ تا ۷·۵ اینچ است (بر اساس قطر صفحه نمایش اندازه‌گیری می‌شود) و معمول‌ترین رزولوشن‌های صفحه نمایش ۱۲۸۰×۷۲۰، ۱۹۲۰×۱۰۸۰، ۲۵۶۰×۱۴۴۰ است.

دو تکنولوژی اصلی برای صفحه نمایش وجود دارد: LCD و LED. اولی می‌تواند به فناوری IPS مجهز شود که باعث مرتفع شدن مشکل زاویه دید در پنل‌های ارزان قیمت LCD می‌شود. و LED برای نمایشگرهای AMOLED مورد نیاز است.

ساختار LCD و LED بسیار متفاوت است که منجر به کیفیت و عملکرد بسیار متفاوت می شود.

ساختار LCD و LED بسیار متفاوت است که منجر به کیفیت و عملکرد بسیار متفاوت می‌شود.

LCD با تاباندن یک نور، که به نام backlight شناخته می‌شود، از میان یک فیلتر پولارایزر عمل می‌کند. این فیلتر یک ماتریکس کریستالی و فیلتر کننده برخی از رنگ‌ها است. کریستال‌ها می‌توانند با توجه به مقدار ولتاژ وارد شده به آن چرخش داشته باشند که باعث تغییر زاویه نور پولارایز شده است. نهایتاً همه اینها به یک نمایشگر LCD امکان می‌دهد میزان RGB (یا همان نورهای قرمز سبز و آبی) را که از backlight به سطح می‌رسد، کنترل کند.

AMOLED متفاوت عمل می‌کند، در اینجا هر پیکسل از تعدادی دیود منتشر کننده نور تشکیل شده که آنها را به منبع نور صفحه نمایش تبدیل کرده است. برتری LED به LCD در این است که LED پیکسل‌های منفرد را خاموش می‌کند و رنگ سیاه عمیق‌تر و همچنین یک کنتراست عمیق‌تر را به نمایش می‌گذارد. این کار منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی نیز می‌شود.

باتری#

روند رشد و توسعه باتری ها در میان تمام اجزا گوشی هوشمند کندترین بوده است

روند رشد و توسعه باتری‌ها در میان تمام اجزا گوشی هوشمند کندترین بوده است

باتری که تامین کننده تمام انرژی گوشی است، می‌تواند توسط کاربر قابل تعویض باشد و یا درون گوشی seal شده باشد که حتماً باید توسط تعمیرکار تعویض گردد. ظرفیت باتری پارامتر بسیار مهمی است. بیشتر گوشی‌ها با صفحه نمایش ۵·۵ اینچی باتری‌هایی قوی‌تر از ۳۰۰۰mAh دارند. وقتی به شارژ باتری می‌رسیم روش‌های مختلفی برای آن وجود دارد که احتمالاً معروف‌ترین آنها Quick Charge عرضه شده توسط شرکت کوالکام است. بیشتر باتری‌های امروزی از نوع لیتیوم-یونی هستند، بدین معنا که دیگر نیازی نیست نگران “اثر حافظه باتری” باشید.

در باتری لیتیوم-یونی “اثر حافظه باتری” وجود ندارد. بنابراین شارژ طولانی و پر و خالی شدن کامل برای آن مضر است.

در گذشته اولین شارژ تلفن همراه پس از خرید، حداقل ۸ ساعت و حتی بیشتر بود. همچنین بهترین حالت شارژ، تخلیه کامل و سپس پر شدن کامل باتری بود. زیرا در نسل قبلی باتری‌ها “اثر حافظه باتری” وجود داشت که باتری معیار ظرفیت خود را بر اساس کمترین و بیشترین شارژ صورت گرفته قرار می‌داد. اگر زودتر از تخلیه کامل شارژ و زودتر از شارژ کامل از برق جدا می‌شد، منجر به کاهش ظرفیت در شارژهای آتی می‌گشت. اما در باتری‌های لیتیوم-یونی تمام محدودیت‌های پیشین رفع شده است و شارژ طولانی، خالی شدن و پر شدن کامل، به باتری‌های لیتیوم-یونی آسیب وارد می‌کند.

چیپ ست‌های گوشی هوشمند #

هر موبایل و هر کامپیوتر یک CPU یا پردازنده مرکزی برای اجرای نرم‌افزارها دارد. هر چند CPU به تنهایی نمی‌تواند عمل کند و نیاز به اجزای دیگری مانند پردازنده‌های: گرافیکی، سیستم‌های ارتباطی و مولتی‌مدیا دارد. همه این موارد بر روی یک چیپ جمع شده‌اند که به نام System-on-a-Chip یا SoC خوانده می‌شود.

قسمت های مختلف SoC. (هدف فقط نام بردن است نه نمایش ابعاد هر بخش)

قسمت‌های مختلف SoC. (هدف فقط نام بردن است نه نمایش ابعاد هر بخش)

گاهی نیمی از قیمت گوشی و حتی بیشتر، مربوط به SoC به کار رفته در آن است

سازندگان SoC متفاوتی وجود دارند مانند: کوالکام، سامسونگ، مدیاتک و هوآوی. Qualcomm سازنده SoCهای اسنپ دراگون که احتمالاً معروف‌ترین SoC در دستگاه‌های اندرویدی است. پس از آن سامسونگ با SoCهای Exynos قرار دارد. MediaTek نیز خود را بیشتر در بازار پردازنده‌های میان‌رده و رده پایین با قیمت‌های پائین قرار داده با برند Helio. پس از آنها پردازنده‌های Kirin از شرکت HiSilicon قرار دارد که به طور کامل تحت مالکیت  Huawei است.

CPU#

بیشتر گوشی‌های هوشمند (شامل اندروید، آیفون و ویندوزفون) از پردازنده با معماری ARM استفاده می‌کنند. ARM با معماری پردازنده‌های Intel که در لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای رومیزی یافت می‌شوند، متفاوت است. این پردازنده از لحاظ مصرف انرژی و عملکرد بهینه، برای دستگاه‌های موبایل طراحی شده است حتی در روزگار پیش از گوشی‌های هوشمند.

دو دسته از پردازشگرهای ARM وجود دارد: آنهایی که توسط موسسه ARM طراحی شدند و آنهایی که توسط شرکت‌های دیگر طراحی شدند. ARM رنج وسیعی از پردازشگرها را با برند Cortex-A طراحی می‌کند. شرکت‌هایی مانند کوالکام، سامسونگ و مدیاتک هسته اصلی در طراحی ARM را می‌گیرند و در طراحی SoC خود استفاده می‌کنند. به عنوان مثال هوآوی در Kirin 960 از چهار هسته Cortex-A53 و چهار هسته Cortex-A57 در آرایشی معروف به پردازش چندگانه ناهمگون (HMP) استفاده کرده است.

ARM همچنین یک گواهینامه با نام “لایسنس طراحی” دارد که آن را برای طراحی پردازنده با معماری ARM در اختیار سایر شرکت‌ها قرار می‌دهد. کواکام، سامسونگ و اپل دارنده‌ی تمام این لایسنس‌ها هستند. به این ترتیب هسته Mangoose را در پردازنده Samsung Exynos 8890 می‌بینید که به صورت کامل بر اساس معماری ARM طراحی شده است اما نه توسط ARM بلکه توسط خود شرکت سامسونگ.

کواکام سابقه طولانی در طراحی هسته‌های مختص به خود دارد، مانند هسته ۳۲ بیتی Krait که در SoCهایی مانند Snapdragon 801 یافت می‌شود و هسته ۶۴ بیتی Kryo که در SoCهایی مانند Snapdragon 820 یافت میشود. ARM اخیراً ایده هسته‌های نیمه اختصاصی را مطرح کرده است. طبق این ایده، شرکت‌هایی مانند کوالکام می‌توانند هسته‌های استاندارد ARM مانند Cortex-A73 را بردارند و با تغییراتی، در طراحی نیمه اختصاصی خود استفاده کنند. این پردازنده‌های نیمه اختصاصی اجزای اصلی در طراحی هسته اولیه را دارند و در عین حال در برخی ویژگی‌ها نسبت به هسته اصلی توسعه پیدا کرده‌اند. Snapdragon 835 از هشت هسته Kryo 280 بهره می‌برد که بر اساس طراحی نیمه اختصاصی “بر پایه تکنولوژی Cortex-A” طراحی شده‌است.

پردازنده گرافیکی#

GPU یا واحد پردازش گرافیکی، یک موتور پردازشی اختصاصی است که در ابتدا برای گرافیک‌های سه بعدی طراحی شد اما می‌توان برای پردازش دو بعدی نیز از آن استفاده کرد. به صورت کلی می‌توان گفت GPU اطلاعات مثلثی به علاوه یک سری کدهای برنامه را برای هسته‌های سایه زن دریافت می‌کند تا در نهایت تصاویر سه بعدی از تصاویر دو بعدی ایجاد کند.

در حال حاضر سه تولید کننده بزرگ GPU وجود دارد: ARM با GPUهای Mali، کواکام با گروه Adreno و Imagination با PowerVR. آخرین شرکت چندان در بازار اندورید شناخته شده نیست اما سابقه طولانی از همکاری با اپل دارد.

GPUهای موبایل شرکت ARM در طول زمان سه مرحله بازبینی اساسی در معماری خود داشته‌اند. اولین آنها با نام Utgard معرفی شد که می‌توان آن را در GPUهایی مانند Mali-400 ،Mali-470 و غیره یافت. بعدی با نام Midgard یک معماری جدید با قابلیت پشتیبانی از مدل سایه یکپارچه و OpenGL ES3·۰ و آخرین نسل با نام Bifrost معرفی شده است. اگر در مورد نحوه نامگذاری آنها کنجکاو شدید، بر اساس افسانه‌های شمالی نامگذاری شده‌اند. در افسانه ثور، Bifrost بر روی پل رنگین کمان برقراری ارتباط میان Midgard و Asgard را برقرار می‌کرد. در حال حاضر دو GPU بر پایه Bifrost وجود دارند اولی Mali-G71 که در Kirin 960 شرکت هوآوی یافت می‌شود و دیگری Mali-G51.

قدرت GPU ساخت ARM

قدرت GPU ساخت ARM

Adreno 530 شرکت کوالکام در اسنپدراگون‌های ۸۲۰ و ۸۲۱ یافت می‌شود و اسنپدراگون ۸۳۵ به Adreno 540 مجهز است. نسخه ۵۴۰ بر پایه معماری به کار رفته در ۵۳۰ ساخته شده است اما بهبودهایی داشته و ۲۵ درصد در بازده پردازش سه بعدی بهبود یافته است. Adreno 540 به صورت کامل از DirectX 12 ،OpenGL ES3·۲ ،OpenCL 2، رابط توسعه‌دهنده‌گی گرافیکی Vulkan و پلتفرم Google DayDream VR پشتیبانی می‌کند.

MMU#

این هم در واقع قسمتی از CPU است. Memory Management Unit نقش مهمی در ایجاد قابلیت استفاده از حافظه‌های مجازی ایفا می‌کند. برای اینکه حافظه‌های مجازی کار کنند باید یک نقشه ارتباط میان آدرس‌های مجازی و آدرس‌های فیزیکی ایجاد شود.

این نقشه‌نویسی در MMU انجام می‌شود با کمک kernel که در اندروید همان Linux است. kernel به MMU می‌گوید از چه نقشه‌گذاری استفاده کند و در زمان دسترسی CPU به حافظه مجازی, MMU به صورت اتوماتیک آن را به سمت آدرس فیزیکی هدایت می‌کند.

مزایای حافظه مجازی اینها هستند:

  • یک اپلیکیشن اهمیتی نمی‌دهد در کجای حافظه فیزیکی RAM قرار دارد
  • یک اپلیکیشن فقط به فضای آدرس خود دسترسی دارد و با سایر برنامه‌ها تداخل نمی‌کند
  • یک اپلیکیشن نیاز ندارد در بلوک‌های پیوسته بر روی حافظه ذخیره شده باشد و می‌توان از حافظه تقسیم بندی شده (paged memory) استفاده کرد

کش‌های  L1 و L2 #

تصور ما از RAM سرعت بالای آن است. قطعاً بسیار از حافظه داخلی سریع‌تر است اما در قیاس با سرعت داخلی CPU، سرعت کمی دارد. برای فائق آمدن بر این محدودیت SoC نیاز به یک حافظه محلی دارد که هم سرعت با CPU عمل کند. یک نسخه کپی از اطلاعات RAM در اینجا ذخیره می‌شود و در صورت مدیریت صحیح حافظه کش (Cache)، تاثیر به سزایی در بهبود عملکرد SoC خواهد داشت.

حافظه cache که با سرعت CPU عمل می‌کند با نام Level 1 یا L1 شناخته می‌شود. L1 سریع‌ترین و نزدیک‌ترین کش به CPU است. معمولاً هر هسته پردازنده یک کش L1 کوچک مختص به خود دارد. L2 ظرفیت بالاتری دارد (در حد چند مگابایت، می‌تواند ۴Mb یا بیشتر باشد). L2 سرعت کمتر در نتیجه قیمت کمتری دارد و یک L2 برای تمام هسته‌ها کافی است.

هر هسته Cortex-A72 دو کش L1 و کل پردازنده، یک کش L2 دارد.

هر هسته Cortex-A72 دو کش L1 و کل پردازنده، یک کش L2 دارد.

در حالت ایده‌آل در صورتی که اطلاعات مورد نیاز پردازنده در L1 نباشد، CPU پیش از مراجعه به حافظه اصلی دستگاه، L2 را بررسی می‌کند. هر چند L2 سرعت کمتری دارد اما باز هم نسبت به حافظه اصلی دستگاه بسیار سریع‌تر است و با توجه به ظرفیت بیشتر نسبت به L1، احتمال اینکه اطلاعات در آن موجود باشد بسیار بیشتر است.

در هسته پردازشی Cortex-A72 یک کش L1 برای دستورات با ظرفیت ۴۸Kb و یک کش L1 دیگر با ظرفیت ۳۲Kb برای اطلاعات وجود دارد. سازندگان SoC در مرحله بعد می‌توانند یک کش Level 2 با ظرفیتی میان ۵۱۲Kb تا ۴Mb در آن قرار دهند.

پردازشگر صفحه نمایش و پردازشگر ویدیو#

چند بخش اختصاصی دیگر داخل SoC هستند که با CPU و GPU همکاری می‌کنند. اولین آنها پردازنده صفحه نمایش است. وظیفه آن گرفتن اطلاعات پیکسل‌ها و تبدیل آن به زبان صفحه نمایش است. به عنوان مثال پردازشگر صفحه نمایش Mali-DP650 از ARM، رنج وسیعی از قابلیت‌ها را پشتیبانی می‌کند، مانند: چرخش، تغییر سایز، بهبود تصویر و پشتیبانی از رزولوشن بالا تا ۴K. همچنین از فناوری‌های کاهش مصرف انرژی هم پشتیبانی می‌کند مانند AFBC که یک فرمت و پروتکل برای فشرده‌سازی تصاویر بدون افت کیفیت است. این عمل باعث کاهش حجم اطلاعات تبادل شده میان بلوک‌های IP در SoC می‌شود. حجم اطلاعات کمتر تبادل شده به معنی کاهش مصرف انرژی است.

در حالیکه GPU مسئولیت پردازش‌های سه بعدی را بر عهده دارد، عضو دیگری وجود دارد که ویدیوها را کدگزاری و کدگشایی می‌کند (encoding / decoding). زمانی که یک ویدیوی آنلاین تماشا می‌کنید، ویدیوهای فشرده شده ابتدا باید کدگشایی و بعد از آن بر روی نمایشگر نمایش داده شوند. این کار را می‌توان با کمک یک نرم‌افزار انجام داد، هر چند انجام آن توسط یک سخت‌افزار بسیار بهینه‌تر است. همچنین در زمان تماس تصویری، باید ویدیوی دوربین گوشی شما کدگزاری و فشرده و پس از آن ارسال شود. مجدداً با نرم‌افزار امکان انجام آن وجود دارد اما به وسیله سخت‌افزار بسیار بهینه‌تر است. ARM برای سایر شرکت‌ها تکنولوژی پردازش ویدیویی را تامین می‌کند. آخرین و همچنین قدرتمندترین محصول آن Mali-V61 است که از کدگزاری‌های با کیفیت HEVC و سیستم VP9 پشتیبانی می‌کند به علاوه تمام کدگزاری‌های استاندارد مانند: H·۲۶۴ ،MP4 ،VP8 ،VC1 ،H·۲۶۳ و Real .

مموری و حافظه#

یک SoC بدون Random Access Memory (یا به اختصار RAM) و حافظه دائمی نمی‌تواند عمل کند. در دستگاه‌های اندروید ۷ مقدار معمول رم، ۲Gb است هرچند دستگاه‌هایی با RAM بسیار بیشتر هم وجود دارند. RAM محلی است که اندروید از آن برای اجرای سیستم عامل و همچنین اپلیکیشن‌ها استفاده می‌کند. زمانی که از یک برنامه استفاده می‌کنید به آن foreground یا پیش‌زمینه می‌گویند، وقتی به برنامه دیگر می‌روید آن برنامه به background یا پس‌زمینه منتقل می‌شود و می‌توان به کمک کلید برنامه‌های اخیر، میان آنها حرکت کرد و از یکی به دیگری رفت. با باز بودن برنامه‌های بیشتر، RAM بیشتری استفاده می‌شود. در نهایت اندروید تصمیم به خاموش کردن برنامه‌های قدیمی می‌گیرد تا فضا برای برنامه‌های جدید باز شود. RAM بزرگتر برنامه‌های بیشتری را به صورت همزمان باز یا همان در background نگه می‌دارد. اندروید و iOS کمی در استفاده از RAM متفاوت عمل می‌کنند.

گوشی‌های هوشمند از نوع مخصوصی از RAM استفاده می‌کنند که نسبت به سیستم‌های دسکتاپ انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کند. در کامپیوترهای دسکتاپ RAMهای DDR3 و DDR4 وجود دارند در حالیکه در لپ‌تاپ‌ها RAMهای LPDDR3 و LPDDR4 استفاده می‌شود که LP مخفف Low Power به معنی کم مصرف است. تفاوت عمده میان RAMهای دسکتاپ و موبایل در این است که در RAM موبایل ولتاژ کمتری استفاده می‌شود. همانند دسکتاپ، LPDDR4 نسبت به LPDDR3 سرعت بیشتری دارد.

حافظه داخلی 32 گیگابایتی سامسونگ

حافظه داخلی ۳۲ گیگابایتی سامسونگ

گوگل توصیه می‌کند گوشی‌های هوشمند اندرویدی حداقل ۳Gb فضا آزاد برای برنامه‌ها، دیتاها و سایر فایل‌ها در حافظه اصلی دستگاه داشته باشند که با توجه به حجم خود سیستم عامل، حداقل حافظه داخلی باید ۸Gb باشد. البته در عمل ۱۶Gb حداقل حافظه جوابگو برای نیاز بیشتر کاربران است. بیشتر تولیدکنندگان حافظه‌های گوشی خود را با عناوینی مانند ۳۲Gb و ۶۴Gb معرفی می‌کنند در حالیکه حداقل ۴Gb از آن توسط سیستم عامل و برنامه‌های از پیش نصب شده اشغال شده است. حتی در برخی گوشی‌ها این حجم اشغال شده به ۸Gb هم می‌رسد.

برخی از گوشی‌ها هم امکان اضافه کردن یک کارت حافظه microSD دارند. در خرید گوشی‌های با حافظه ۱۶Gb و کمتر، وجود این قابلیت توصیه می‌شود.

اتصالات#

پردازنده های NFC، GPS و بلوتوث و WiFi

پردازنده‌های NFC، GPS و بلوتوث و WiFi

عبارت “گوشی” در گوشی هوشمند ما را به یاد مهم‌ترین قابلیت آن یعنی برقراری ارتباط می‌اندازد. گوشی‌ها با آپشن‌های متفاوت ارتباط و اتصال وجود دارند مانند: WiFi ،LTE ،۴G ،۳G، بلوتوث و NFC. تمام این پروتکل‌ها نیاز به پشتیبانی سخت‌افزاری دارند مشتمل بر مودم‌ها و چیپ‌های کمکی.

مودم‌ها#

تمام تولیدکنندگان بزرگ SoC از مودم‌های ۴G LTE در چیپ‌های خود استفاده می‌کنند. تقریباً می‌توان کوالکام را رهبر این حوزه دانست اما سامسونگ و هوآوی هم فاصله زیادی ندارند. مدیاتک تمایلی برای ورود به تکنولوژی LTE ندارد زیرا بازار فعالیت مدیاتک با سه شرکت قبلی متفاوت است. البته باید به خاطر داشت بدون اپراتور تلفن همراه که از LTE پشتیبانی کند، گوشی‌های معمولاً گران قیمت LTE، هیچ مزیتی نخواهند داشت.

آخرین و بهترین مودم ۴G LTE شرکت کوالکام Snapdragon X16 LTE نام دارد. مودم X16 LTE بر پایه پردازشگر ۱۴ نانومتری FinFET ساخته شده و هدف طراحی آن ایجاد یک شبکه فیبر مانند بر روی LTE برای افزایش سرعت دانلود تا ۱ گیگابایت بر ثانیه است.

همچنین چیپ‌هایی برای بلوتوث، NFC و WiFi وجود دارند. شرکت‌هایی مانند NXP و Broadcom تولیدکننده این چیپ‌ها هستند.

دوربین و پردازشگر سیگنال‌های عکس#

بیشتر گوشی‌ها دو دوربین دارند، یکی در پشت دستگاه و دیگری در جلو. این دوربین‌ها از سه قسمت تشکیل شده‌اند: سنسور، لنز و پردازنده تصویر. البته برخی گوشی‌ها دو سنسور  (و دو لنز) در پشت دستگاه دارند به منظور افزایش کیفیت در محیط‌های کم نور و ایجاد اثرهایی مانند shallow depth-of-field که سوژه را از پس زمینه جدا می‌کند.

احتمالاً با مهم‌ترین مشخصه سنسور آشنا هستید: مگاپیکسل. این رقم حاصل ضرب تعداد پیکسل‌های عرض و تعداد پیکسل‌های ارتفاع تصویر است و افزایش تعداد این پیکسل‌ها باعث افزایش کیفیت عکس می‌شود. البته مگاپیکسل فقط قسمتی از حقایق سنسور را بازگو می‌کند و عوامل دیگری مانند حساسیت سنسور و میزان نویز در محیط‌های کم نور هم از عوامل مهم در تعیین قدرت و کیفیت سنسور هستند.

عضو اصلی در تولید یک عکس، پردازشگر تصویر است. این پردازنده معمولاً جزئی از SoC و وظیفه آن تبدیل دیتاهای دوربین به تصویر است. پردازنده تصویر مسئول قابلیت‌های دوربین مانند HDR و همچنین اعمالی نظیر: کاهش نویز فاصله‌ها، اکسپوژر اتوماتیک برای یک یا دو سنسور دوربین، بالانس نور سفید و پردازش رنگ‌ها و همچنین لرزش‌گیر دیجیتالی است.

پردازشگر عکس ها در SoC اسنپ‌دراگون 820

پردازشگر عکس ها در SoC اسنپ‌دراگون ۸۲۰

اگر حتی اندکی گوشی خود را در لحظه ثبت عکس تکان دهید تصویر حاصل blur یا حالت مبهم خواهد داشت که در بیشتر مواقع غیر قابل قبول است. همانگونه که شرکت Canon بیان می‌کند: “لرزش دوربین سارق sharpness (وضوح) عکس است”. به همین دلیل برخی گوشی‌ها به تکنولوژی با نام OIS یا لرزشگیر اپتیکال مجهز هستند که میزان مبهم شدن تصویر در اثر لرزش گوشی را کاهش می‌دهد.

صدا#

صدا بخش مهمی از یک گوشی هوشمند است. برای مکالمه باشد یا صدای بازی‌ها، تماشای ویدیو یا گوش کردن به موزیک، خروجی صدا دستگاه بسیار مهم است.

DSP & DAC#

DSP مخفف Digital Signal Processor است به معنای پردازنده دیجیتالی سیگنال، و کار این قطعه اختصاصی پردازش سیگنال‌های صوتی است. به عنوان مثال هرگونه اکولایز شدن توسط DSP انجام می‌شود. DSP شرکت کوالکام با نام Hexagon شناخته می‌شود که البته DSP خوانده می‌شود اما توانایی‌های دیگری علاوه بر پردازش صدا دارد مانند: بهبود عکس‌ها، واقعیت افزوده، پردازش برای ویدیوها و سنسورها.

تبدیل دیتاهای دیجیتال به سیگنال های آنالوگ و بلعکس

تبدیل دیتاهای دیجیتال به سیگنال‌های آنالوگ و بلعکس

یک Digital to Analog Convertor یا DAC دیتاهای دیجیتالی صدا را از دستگاه می‌گیرد، آن را به فرم موج آنالوگ تبدیل می‌کند و به بلندگو یا هدفون گوشی می‌فرستد. در حالت ایده‌آل، سیگنال‌های آنالوگ با حداقل نویز و به هم ریختگی تولید می‌شوند. برخی از DACها نسبت به بقیه عملکرد بهتری دارند و تبدیل را با کیفیت بیشتری انجام می‌دهند. بیشتر سازندگان گوشی‌های هوشمند زیاد بر روی این بخش سرمایه‌گزاری نمی‌کنند. هر چند گاهاً دستگاه‌هایی با DACهای قدرتمند عرضه می‌شوند. یک نمونه آن LG V20 است.

بلندگوها#

بلندگوها در تمام اندازه‌ها و شکل‌ها در گوشی هوشمند ظاهر می‌شوند. برخی زیر دستگاه هستند برخی در کنار و یا در پشت. معمولاً بهترین و کاربردی‌ترین آن در جلوی دستگاه است. در حقیقت بسیاری از گوشی‌ها یک اسپیکر دارند هر چند ممکن است در ظاهر دو درگاه بلندگو داشته باشند ولی بیشتر مواقع فقط یک بلندگو دارند و درگاه دومی برای تزئین یا کاربردهای دیگر است.

متفرقه#

قسمت‌های دیگری نیز در داخل گوشی هوشمند قرار دارند که نام بردن آنها خارج از لطف نیست. نباید مدارهای GPS را فراموش کرد که در تمام برنامه‌های مکان‌یاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. و همچنین یک موتور ویبراتور که با گردش یک وزنه غیر متقارن ایجاد لرزش می‌کند.

چیپ دیگری که در گوشی می‌بینید PMIC نام دارد که همان “مدار مدیریت یکپارچه مصرف انرژی” است. این قسمت مسئول موارد مربوط به مصرف انرژی مانند: تبدیل DC به DC، تنظیم ولتاژ و همچنین شارژ باتری است. PMICها در شرکت‌های مختلفی تولید می‌شوند مانند کوالکام، مدیاتک و Maxim.

PMIC مدیاتک

PMIC مدیاتک

در نهایت به پورت‌ها می‌رسیم. بیشتر گوشی‌ها از پورت‌های شارژ micro USB یا USB Type-C و همچنین خروجی جک ۳·۵ میلی‌متری برای اتصال هدفون استفاده می‌کنند. البته امکان ساخت گوشی بدون اینها هم وجود دارد، توسط وایرلس شارژ و با بلوتوث یا وایرلس به هدفون متصل شود.

جمع‌بندی#

با روزمره شدن گوشی‌های هوشمند دیگر فراموش کرده‌ایم در درون چقدر پیچیده هستند. گوشی هوشمند در واقع یک کامپیوتر است در دستان شما و حتی فراتر از آن: دوربین است، سیستم صوتی، سیستم مکان‌یابی و دستگاهی برای ارتباطات وایرلس. هر یک از این عملکردها دارای سخت‌افزار و نرم‌افزار اختصاصی خود هستند تا بهترین تجربه را از کار کردن با گوشی هوشمند به ما بدهند.

منبع


نظر اجزا داخل گوشی هوشمند شما چیست و هر یک چه وظیفه‌ای دارند؟

نوشتن یک نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

عنوان منو