آی‌سی‌ها: مغز متفکر گوشی‌های هوشمند

طراحان موبایل، بعد از بررسی های زیادی متوجه شدند که مدارها را نمی توان به تنهایی درست کرد و حجم آن بالا می رود، به همین خاطر پیشنهاد دادند که برای هر مدار یک IC قرار داده شود و با قرار دادن این مدارت مجتمع شده در داخل یک تراشه کوچک و در فضای بسیار کم، توانستند بردهای بسیار زیادی در اندازه و فضای کوچک بسازند.

قرار دادن آی سی ها به خاطر سرعت، دقت بالا و عملکرد بهتر مدارت الکترونیکی است و مدارهایی که بر پایه آی سی طراحی شده اند در بهترین حالت خود عمل خواهند کرد و البته به دلیل ماهیت همین آی سی ها به کار رفته در مدار، خطای بسیار کمی خواهند داشت. شاید بارزترین مشخصه آی سی ها این است که با استفاده از این قطعات، امکان طراحی و ساخت مدارات کوچکی فراهم می شود.

معرفی انواع آی سی و کاربرد آن در گوشی موبایل

در صنعت دستگاه های موبایل و طراحی برد تبلت ها و گوشی های هوشمند، مداری پیدا نمی شود که در آن آی سی به کار نرفته باشد، با توجه به پیشرفت در فناوری ساخت مدارات الکترونیکی، استفاده از آی سی ها ضرورت پیدا کرده است و در واقع طراحی و ساخت مدارت قدرتمند، در اندازه کوچک و دقیق، بدون استفاده از آی سی ها امکان پذیر نمی باشد. از اینرو، ضروری است که افراد فعال در حوزه تعمیرات موبایل، انواع آی سی های بکار رفته در مدارات و برد گوشی های هوشمند را بشناسند تا بتوانند در عیب یابی و تعمیر مدار الکترونیکی دقیق و درست عمل کنند

در این پست قصد داریم شما را با آی سی ها و انواع آی سی های بکار رفته در برد گوشی های موبایل آشنا کنیم. با کوک موبایل همراه باشید.

تعریف آی سی (Integrated circuit)

IC و یا مدار مجتمع به مجموعه ‌ای از مدارات الکتریکی اطلاق می شود که معمولا از مواد نیمه ‌رسانا سیلیکون با کمی ناخالصی در سطح کنترل شده ساخته شده اند. هر آی سی متشکل از تعداد بالایی ترانزیستوراست که ترانزیستورها با استفاده از فناوری پیچیده و پیشرفته در داخل لایه ‌های مختلفی از سیلیکون با ضخامت یکنواخت قرار گرفته اند. وقتی ترانزیستور در سیلیکون ساخته می شود، اصطلاحا به آن ویفر می گویند. مداری که بر روی ویفر اصلی ساخته می شود پکیجی در اطراف آن قرار داده می شود تا از ضربه خوردن آن جلوگیری کند و از آن، پایه ها خارج می شود.

در واقع آی سی ها از تعداد زیادی مقاومت – خازن – ترانزیستور و دیود تشکیل شده است که همه این قطعات در سطح نانومتری در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. حجم آی‌ سی ها معمولا کمتر از یک سانتی‌ متر مربع است که روی پایه و یا سوکت مخصوص به خود قرار گرفته و در برد مدار الکتریکی قرار داده می شوند. انواع IC ها دارای تعداد مختلفی پایه‌ هستند که با استفاده از این پایه ‌ها می‌ توان به مدار داخلی آن دسترسی پیدا کرد.

آی سی در نقشه های شماتیک با حروف U ، N، S، نشان داده می شوند و فقط آی سی هایی را می توان به جای هم استفاده کرد که شماره های فنی یکسانی داشته باشند و ربطی به شکل ظاهری آنها ندارد

ساختار آی سی در گوشی های موبایل

آی سی همان تراشه‌ های کوچک با بسته ‌بندی مشکی در برد گوشی های موبایل است که دارای شبکه ‌بندی‌ پیچیده است و از ویفر‌های نیمه‌رسانا، اتصالات مسی و برخی موارد دیگر ساخته شده است. به چند لایه روی هم قرار گرفته و فرم داده شده از این ویفرها، دای (die) گفته می‌ شود.در ساخت و طراحی آی سی گوشی های موبایل مولفه هایی باید در نظر گرفته شود که به شرح زیر هستند:

تغذیه آی سی: در بخش تعمیر کاری، باید ولتاژ مثبت و منفی آن کنترل شود.
کلاک : مانند زمان و ساعت آی سی می باشد.
پایه های کنترل کننده :En بعضی از آی سی ها برای کار کردن نیاز به پایه ای به نام Enable دارند. بدین معنی که از طرف CPU یک دستور به آنها داده می شود، تا بتواند به کار خود ادامه دهد و برای کار خود به یک ولتاژ En نیاز دارد. در بعضی طراحی ها به آن ولتاژ مثبت داده می شود. پس این مورد باید توسط تعمیر کار کنترل گردد، زیرا امکان قطع شدن این ولتاژ مثبت، وجود دارد.

ورودی آنالوگ یا دیجیتال

خروجی آنالوگ یا دیجیتال: بسته به فعالیت ورودی و خروجی آنالوگ متفاوت می باشد.

مدارها یا قطعات کمکی آی سی: بدین صورت که برای انجام بعضی از کارها نیاز به مدار یا قطعه ای کمکی وجود دارد که به آن اصطلاحا matching گفته می شود.

سیگنال کنترلی: سیگنالی ست که از طرف CPU اعلام می شود و با توجه به آن دستور داده شده خروجی متفاوتی خواهد داشت برای مثال اگر سیگنال ۱۰ ولتی داده شد باید خروجی ۵ ولتی داشته باشید.

انواع پکیج های آی سی در مدارات الکترونیکی

آی سی ها در پکیج های مختلفی تولید می شوند. نصب آی سی روی برد مدار چاپی، یکی از راه های اصلی برای تشخیص نوع پکیج آی سی می باشد. در واقع پکیج ها به دو صورت مونتاژ داخلی (مونتاژ DIP) و مونتاژ سطحی (SMD) نصب می شوند.

پکیج آی سی Dip(Dual in – line Package)

DIP یکی از رایج ترین پکیج های آی سی است که در آن تراشه های کوچک دارای دو ردیف پین موازی و یک مکعب مستطیل سیاه رنگ و یک محفظه پلاستیکی هستنند. پین ها برای اتصالات برد با فاصله متناسب از یکدیگر قرار دارند و به اندازه ۲٫۵۴ میلی متر از یک دیگر فاصله دارند. این پکیج معمولاً بزرگتر است و اندازه آن به تعداد پین های بکار رفته که ممکن است در هر چهار طرف تا ۶۴ عدد وجود داشته باشد، بستگی دارد و همین موضوع استفاده از این نوع پکیج را در برد موبایل آسان تر می کند

اکثر پکیج های از نوع DIP IC به صورت مستقیم روی برد نصب می شوند به طوری که خود آن ها در یک طرف و پایه های آن ها نیز در سمت دیگر مونتاژ می شوند اما برخی اوقات با نصب سوکت های مخصوص روی برد و سپس استقرار IC روی آن، می توان این پکیج را به صورت غیر مستقیم نصب کرد.

شماره گذاری این آی سی معمولا از سمت چپ شروع می شود. ولی همیشه شماره گذاری نسبت به نقطه یا همان سوراخی که بر روی آی سی قرار دارد، بستگی داشته و تعمیرکاران از روی آن متوجه ی جهت شماره گذاری می شوند

پکیج آی سی SMD (Surface Mounted)

امروزه تنوع های زیادی در پکیج های SMD وجود دارد. به این منظور، طراحی برد متناسب با پکیج های آی سی SMD است که قرار است روی آن نصب شود.

پکیج آی سی SMD همان DIP هستند که نوع اتصاالات آنها به صورت سطحی روی برد می باشد. این نوع پکیج ها به ساده ترین روش لحیم کاری می شوند. در پکیج های SMD هر پین معمولا ۱٫۲۷ میلی متر از یک دیگر فاصله دارند.

این گونه آی سی ها روی برد لحیم می شوند ولی پایه ها بیرون نمی زنند و کاربرد کمتری در موبایل دارند و شماره ی آی سی خلاف عقربه های ساعت شماره گذاری می شوند

آی سی BGA

آی سی های بکار رفته شده در موبایل معمولا از نوع BGA و BGY هستند.

BGA از کلمه ی Ball Grid Array گرفته شده است. که به معنی ماتریس شبکه توپی می باشد. پایه های این گونه آی سی ها به صورت توپ های قلع هستند و در کف آنها قرار دارند. این نوع آی سی ها به پایه کف هم شناخته می شوند به این دلیل که تعداد زیادی از پایه های آنها در کف آی سی تعبیه شده است.

در این نوع آی سی ها پیدا کردن شماره، از اهمیت بالایی برخوردار است و همان طور که در بالاتر گفته شد باید ابتدا سوراخی که در گوشه ی آن قرار دارد را پیدا کرده و بعد ببینید که از کدام طرف عددها نوشته شده اند. از یک طرف اعداد و از طرف دیگر حروف نوشته شده است و نحوه ی خواندن این شماره ها بصورت ماتریسی می باشد، بدین صورت که حرف را به عدد رسانده و شماره ی IC مشخص می گردد.

نکته: در نمایش و شماره گذاری پایه های BGA از حروف XVSQIOZ استفاده نمی شود، بعد از اتمام حروف، مجددا از AA ، AB، AC و …. می آید

آی سی BGY

تفاوت آی سی های BGA و BGY در تراکم و تعداد پایه ها می باشد، تعداد پایه ها در BGA بیشتر از BGY می باشد ولی در BGY پایه ها بزرگتر است.

برای مثال آی سی تغذیه، که دارای تعداد زیادی پایه می باشد و به شکل گوی ریزی از قلع در کف است از نوع BGA می باشد ولی آی سی PF یا آی سی Wi-Fi، که دارای پایه ی مسطح و کمتری است از نوع BGY می باشد.

آی سی LGA

در آی سی LGA حالتی است که پایه ها مستطیلی، و پهن تر هستند.

انواع آی سی های بکار رفته در گوشی های موبایل

در برد و مدارات الکترونیکی گوشی های موبایل تعداد آی سی متفاوتی بکار رفته است که هر شرکت با توجه به طراحی مخصوص به خود، از انواع و تعداد متفاوت ICاستفاده می کند. اما انواع آی سی های اصلی در گوشی های موبایل به شرح زیر هستند.

آی سی CPU گوشی موبایل

واحد پردازش مرکزی یا به اختصار سی‌پی‌یو (CPU) غالباً به نام مغز دستگاه و بردهای موبایل شناخته می شوند. با این که سی‌ پی‌ یو تنها یکی از انواع واحدهای مختلف پردازشی است، اما در واقع مهم ‌ترین آن ‌ها شناخته می ‌شود. این واحد بخشی از برد گوشی است که برای اجرای محاسبات، اقدامات و اجرای برنامه‌ ها مورد استفاده قرار می ‌گیرد.

سی‌ پی ‌یو ورودی‌ های خود را به صورت دستورالعمل‌ هایی از RAM گوشی دریافت می‌کند، سپس عمل مورد نظر را کدگشایی و پردازش کرده و در نهایت در خروجی ارائه می‌ دهد. از اینرو، می توان گفت که قدرت رم و عملکرد CPU با یکدیگر رابطه مستقیم و قدرت رم در عملکرد سی پی یو دخیل می باشد. برای توضیح بیشتر باید بگوییم اکثر سی پی یو های گوشی های موبایل دو طبقه هستند و معمولا بدین صورت کار می کنند که وقتی رم روی سی پی یو قرار گرفته و پایه های مشترکی دارند، رم اطلاعات را سریعتر در اختیار سی پی یو قرار می دهد و پردازش سریعتر انجام می شود. رم حافظه کوتاه مدت هر دستگاهی می باشد یعنی چیزی که در آن واحد در اختیار دستگاه قرار می دهیم از طریق رم انتقال می یابد و رم این اطلاعات را به سی پی یو می دهد و پردازش مربوطه صورت می گیرد

هر فرایندی که در گوشی موبایل اتفاق می افتد، اعم از اینکه ما دستگاه را روشن می کنیم در واقع به این صورت است که CPU در حال پردازش است و بالا آمدن سیستم عامل گوشی، چه اندروید، چه iOS و غیره و تمام اتفاقاتی که در روند روشن شدن گوشی صورت می گیرد. به طور کلی هر فرمانی که به دستگاه داده می شود در ابتدای امر از طریق سی پی یو انجام می شود، اینکه ما روی تاچ لمس می کنیم و فرمان باز شدن اپ و یا برنامه ای را می دهیم همه اینها توسط CPU فرمان پذیرفته می شود و از اون طرف اجرا می شود. چیزی که در سی پی یو ها بسیار مهم است این است که این قطعه همواره در حال تعامل و همیشه در حال انجام عملیات با سخت افزارهایی است که روی بردهای موبایل وجود دارد. تاچ ال سی دی، اسپیکر، دوربین و سایر قطعات همیشه در حال هماهنگی با سی پی یو هستند و این برخی اوقات مستقیم و برخی اوقات با ارسال فرمان از سی پی یو است که قطعه کار خود را انجام می دهد. بنابراین می توان گفت که هر عملیاتی که در گوشی انجام می شود ابتدا از CPU فرمان می گیرد.

سی‌ پی‌ یو چند هسته ‌ای مناسب است؟

در روزهای نخست عصر محاسبات، هر سی‌ پی ‌یو تنها یک هسته منفرد داشت. این بدان معنی بود که سی ‌پی ‌یو در هر لحظه تنها مجموعه واحدی از وظایف را می‌ توانست انجام دهد. این مسئله یکی از مهم‌ ترین دلایل کند و زمان‌گیر بودن اجرای محاسبات مختلف محسوب می‌ شد؛ اما مدت ‌ها است که همه چیز تغییر کرده است. پس از آن که سی‌ پی ‌یو های تک ‌هسته ‌ای به سقف توان محاسباتی خود رسیدند، تولیدکنندگان برای یافتن روش ‌هایی در جهت بهبود محاسبات به تکاپو افتادند. همین انگیزه بهبود محاسبات بود که منتهی به ایجاد پردازنده‌ های چند هسته ‌ای شد. امروزه در اغلب موارد با اصطلاحاتی مانند سی ‌پی ‌یو های دو هسته ای، چهار و یا حتی هشت هسته ای مواجه می ‌شویم. نکته مهم این بحث این است که هسته واحدی است که وظایف مختلفی را انجام می دهد و برای هر هسته یک سری وظایف تعریف می شود، از اینرو هر دستگاهی که تعداد هسته های بیشتری داشته باشد قادر به انجام کارهای بیشتری بدون تاخیر و لگ می باشد و سرعت آن بالاتر است.

یک پردازنده دو هسته‌ای (dual-core) دقیقاً از دو سی ‌پی ‌یو جدا بر روی یک تراشه منفرد تشکیل یافته است. با افزایش تعداد هسته ‌ها، سی‌ پی ‌یو ها توانایی مدیریت پردازش‌ های همزمان بیشتری را می ‌یابند. این کار باعث افزایش عملکرد و کاهش زمان محاسبات می ‌شود. پردازنده‌ های دو هسته‌ای خیلی زود جای خود را به پردازنده‌ های چهار هسته ‌ای دادند که از چهار سی ‌پی‌ی و جداگانه تشکیل شده اند و حتی پردازنده‌های هشت هسته‌ای نیز اینک در بازار حضور دارند. اگر به این CPUهای هشت هسته ‌ای فناوری فراریسمانی (hyper-threading) را نیز اضافه کنیم در واقع ۱۶ هسته پردازشی مستقل خواهیم داشت.
سی پی یوهای برد موبایل با برندهای متفاوتی در هسته های متنوعی ساخته می شوند یکی از معروف ترین برندها به شرح زیر می باشد:

مدیا تک Mediatek که به صورت اختصار با نام MTK شناخته می شود

Spreadtrum با نام اختصاری SPD

Hisillicon که سی پی یو اختصاصی هوآوی است

Exynos سی پی یو اختصاصی سامسونگ می باشد و بیشتر در گوشی های میان رده این برند استفاده می شود.

Mavell

BcM

Qualcomm

Intel

آی سی هارد گوشی موبایل

آی سی هارد به عنوان قلب دستگاه شناسایی می شود، برای نگهداری و حفظ اطلاعات کاربران روی مدار موبایل قرار گرفته است. بر روی این قطعه اطلاعات مربوط به سیستم عامل دستگاه، بوت، اطلاعات مربوط به آنتن دهی، اطلاعات ملیت و زبان دستگاه و اطلاعات اصلی کاربر(عکس وفیلم و نرم افزار و موسیقی و غیره) ثبت می گردد.

در دستگاه های اندروید و حتی آیفون مشکلی که در مورد هارد و آی سی هارد اتفاق می افتد در هارد بلوک های کد نویسی شده وجود دارند که روی دستگاه قرار گرفته اند تا بتوانند فرایند دریافت و ارسال اطلاعات را داشته باشند. وقتی هارد دستگاه خیلی پر می شو ند در حداکثر ظرفیت خود باشد، بحث استهلاک و پرو خالی شدن بلوک ها اتفاق می افتد. ضربه دیدن و فریز شدن هارد وجود دارد که هارد فقط read only می شوند و هیچ اطلاعاتی را نمی توان اضافه و پاک کرد که اصطلاحاً گفته می شود هارد فریز شده است.

هارد موبایل به دو دسته EMMC و UFS تقسیم می شود که تقاوت آنها فقط در مقوله بلوک های کد نویسی شده و سرعت انتقال اطلاعات می باشد. هاردهای ۳۲ بیتی و ۶۴ بیتی نیز در دستگاه های موبایل وجود دارند. که با پیشرفت در فناوری ساخت موبایل، امروزه در گوشی های هوشمند از هارد ۶۴ بیت استفاده می شود.

برندهای معروف تولید کننده هارد موبایل Toshiba، kingstone، Samsung، Sandisk، Skhynix می باشند.

آی سی تغذیه گوشی موبایل

آی سی تغذیه با نام تغذیه بخش اپلیکیشن می دانند و وظیفه آن ولتاژ رسانی برای آی سی ها مختلف مانند CPU ، هارد و غیره می باشد در بعضی از دستگاهها ممکن است چند آی سی تغذیه مانند تغذیه بیس باند، ال سی دی ، صدا و غیره وجود داشته باشد و در گوشی های معمولی و میان رده این آی سی ها مشترک می باشد یعنی در یک آی سی گنجانده شده است. وقتی که سی پی یو می خواهد پردازش خود را انجام دهد چیزی که اهیمت دارد میزان ولتاژ رسانی است. آی سی تغذیه ولتاژ رسانی اصلی برای سی پی یو و هارد را انجام می دهد.

در اصل می توان این آی سی را اولین ورودی و تقسیم کننده ولتاژ بعد از دکمه پاور دانست و با ولتاژ رسانی به آی سی هارد و CPU فرآیند راه اندازی دستگاه و تحلیل های دستگاه صورت می گیرد.

آی سی Wi-Fi و Bluetooth در گوشی های موبایل

این آی سی وظیفه دریافت و ارسال فرکانس های مرتبط به Wi-Fiو Bluetooth را انجام می دهد. هرآنچه که مرتبط به فرکانس های با دامنه این آی سی باشد پس از دریافت به CPU ارسال می گردد و محاسبات را انجام می دهد و عملکرد مورد نظر صورت می گردد و برای ارسال نیز برعکس همین عملیات صورت می گردد. یک سری آی سی مانند دوپلکسر و تقویت کننده و همچنین دکل های آنتن برای سهولت در ارسال و دریافت فرکانس برای کمک به این آی سی حضور دارند.

از نشانه های خرابی این آی سی می توان به این نکته اشاره کرد که گزینه Wi-Fi یا Bluetooth خاموش می شود و دسترسی برای استفاده از این امکانات مختل می گردد در صورتی که آیکن مربوط به Wi-Fi روشن شود ولی آنتن ضعیفی داشته باشد و یا این که ارسال و دریافت فرکانس مختل شده باشد می تواند از قطعات جانبی اطراف آی سی (دوپلکسرها یا دکل و سیم آنتن ) باشد.

آی سی تصویر و تاچ گوشی های هوشمند

همان طور که از اسم آن مشخص است وظیفه ولتاژ رسانی برای تصویر و تاچ را بر عهده دارد. در بسیاری از دستگاه ها ممکن است این آی سی به دو الی سه آی سی مجزا تقسیم بندی شود و مشخصاً هر ایرادی که به تصویر یا تاچ برخورد داشته باشیم ممکن است به این قسمت از برد مرتبط شود. به عنوان مثال برای خرابی تاچ دستگاه یکی از ساده ترین کارها تعویض صفحه نمایش است و اگر باز هم به مشکل مشابه برخورد داشتیم می توان ایراد را از مدار برد دانست که با یک ولتاژ گیری از طریق نقشه می توانیم به این حجت دست پیدا کنیم. برای مشکلات تصویر نیز به همین شکل عمل می شود.

در بعضی مواقع نیز ممکن است آی سی هایی مثل تاچ یا بک لایت باعث عدم تصویر دهی بشوند به دلیل آن که مدار و مسیر مشترک با پایه های تصویر دارد این اتفاق رخ می دهد.

آی سی Q در گوشی موبایل

این آی سی در واقع یک ترانزیستور ماسفت است که وظیفه آن انتقال ولتاژ از باطری به مدار است. در گوشی های قدیمی ولتاژ باطری به طور مستقیم وارد مدار می شود و خود باطری به تقسیم ولتاژ برای مدار منجر می شود، در گوشی های جدیدتر و در گوشی های پرچم دار نسبتاً قدیمی این تقسیم ولتاژ به وسیله این آی سی یا ترانزیستور انجام می شود، دلیل آن هم به این علت است که اگر نوسان ولتاژ و توزیع ولتاژ امکان آسیب رساندن را محتمل شود مدار و برد موبایل از این نوسانات مصون بماند و در نهایت تنها آی سی Q یا همان ترانزیستور ماسفت نوع P آسیب ببیند و خراب شود.

آی سی شارژ در گوشی های موبایل

همانطور که از اسم این آی سی مشخص است وظیفه آن مدیریت شارژ دستگاه و همچنین قطعات مرتبط به رابط های شارژ مانند اتصال به کامپیوتر و یا در بعضی از دستگاهها جک هندزفری را نیز کنترل و مدیریت می کند. این آی سی را در گوشی های آیفون با نام U2 و در گوشی های اندروید با نام USB نیز می شناسیم.

از جمله علایم خرابی این آی سی می توان عدم شارژ دهی صحیح (به طور مثال درصدهای اشتباه و یا بالا نرفتن میزان شارژ) عدم اتصال به کامپیوتر، جریان کشی بالا (هم در روشن شدن دستگاه هم در حالت استندبای) و در نهایت شارژ نشدن موبایل را نام برد

آی سی Base Band گوشی های موبایل

آی سی بیس باند یکی از مهمترین آی سی ها برای بخش آنتن دهی و بلوک آنتن می باشد. در بخش بلوک آنتن آی سی های زیادی نظیر: PF، RF وتقویت کننده های آن، سوییچ آنتن، فیلتر SAW ، ماژول FEM و غیره وجود دارد. در واقع وظیفه آی سی بیس باند مدیریت کلیه این آی سی هاست و در صورت خرابی این قطعه باعث عدم آنتن دهی گوشی می شود و معمولاً خود را با مشکلات Searching و یا No Service نمایش می دهد. این قطعه به وسیله یک آی سی تغذیه ولتاژ رسانی می شود و در صورت خرابی این آی سی هم به دلیل عدم فعالیت بیس باند آنتن دهی از دست می رود.

در گوشی های آیفون بیس باند به وسیله یک آی سی کوچک به نام ایپرام (Eeprom) هماهنگ می شود و در واقع سریال دستگاه با سریال بیس باند همگام می شود و این دلیل انحصاری بودن بیس باند آیفون ها است و قابلیت تعویض را برای این دستگاه ها از بین می برد.

سایر آی سی های موجود در گوشی های موبایل

NFC: این آی سی وظیفه تامین و پردازش برای کلیه رابطهای NFC را انجام میدهد و در صورت خرابی عملکرد درست ندارد.

ژیروسکوپ: این آی سی وظیفه تشخیص برای چرخش خودکار را بر عهده دارد به اضافه تشخیص برای حرکت دستگاه یا شتاب سنج دستگاه را بر عهده دارد.

Compass: این آی سی قطب نما میباشد که وظیفه تشخیص جهت های جغرافیایی را بر عهده دارد.

آی سی درایور LED : این آی سی برای تامین ولتاژ فلش دوربین میباشد.

درایور سنسور اثر انگشت و Face ID : این آی سی ها وظیفه تشخیص و پردازش را برای امنیت دستگاه بر عهده دارند در صورت خرابی هر یک از این قطعات سنسور به طور قطع عمل نخواهد کرد

پرسش و پاسخ در مورد آی‌سی‌ها در گوشی‌های هوشمند:

۱. آی‌سی پردازنده (CPU) چیست و چه نقشی در گوشی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی پردازنده یا CPU، قلب پردازش گوشی است و مسئول انجام محاسبات و پردازش داده‌ها می‌باشد. این آی‌سی تمام وظایف پردازشی از جمله اجرای برنامه‌ها، مدیریت منابع سیستم و پردازش دستورات ورودی را انجام می‌دهد. پردازنده‌های مدرن مانند Qualcomm Snapdragon، Apple A-series و Samsung Exynos برای گوشی‌های هوشمند ساخته می‌شوند.

۲. آی‌سی گرافیکی (GPU) چه وظیفه‌ای دارد؟

پاسخ:
آی‌سی گرافیکی یا GPU مسئول پردازش تصاویر، ویدیوها و انیمیشن‌ها در گوشی‌های هوشمند است. این آی‌سی به‌ویژه در بازی‌های گرافیکی سنگین و نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی عملکرد بهتری دارد و در واقع تمامی گرافیک‌های موبایل را پردازش می‌کند.

۳. آی‌سی حافظه (RAM و ROM) چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

پاسخ:
آی‌سی RAM (حافظه موقت) برای نگهداری داده‌های مورد نیاز برای پردازش سریع‌تر و بدون تأخیر طراحی شده است. در مقابل، ROM (حافظه دائمی) برای ذخیره اطلاعاتی مانند سیستم‌عامل، اپلیکیشن‌ها و داده‌های کاربر استفاده می‌شود. حافظه‌های LPDDR برای RAM و UFS برای ROM از نمونه‌های پیشرفته و سریع هستند.

۴. آی‌سی مدیریت انرژی (PMIC) چیست و چه کارکردی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی مدیریت انرژی یا PMIC، مسئول مدیریت صحیح و توزیع انرژی در داخل گوشی است. این آی‌سی انرژی مصرفی گوشی را کنترل می‌کند و همچنین به کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر باتری کمک می‌کند.

۵. آی‌سی مودم چه وظیفه‌ای در گوشی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی مودم برای برقراری ارتباطات شبکه‌ای مانند Wi-Fi، Bluetooth، 4G و 5G در گوشی‌های هوشمند طراحی شده است. این آی‌سی‌ها مسئول برقراری ارتباط گوشی با اینترنت و دستگاه‌های دیگر از طریق شبکه‌های بی‌سیم هستند.

۶. آی‌سی حسگرها چه نقشی در گوشی دارند؟

پاسخ:
آی‌سی‌های حسگر شامل شتاب‌سنج، ژیروسکوپ و حسگر اثر انگشت، داده‌های محیطی مثل حرکت، شتاب، جهت‌گیری و اثر انگشت را جمع‌آوری می‌کنند. این اطلاعات به گوشی این امکان را می‌دهند که به طور خودکار با محیط اطراف خود تعامل داشته باشد.

۷. آی‌سی دوربین چه وظیفه‌ای دارد؟

پاسخ:
آی‌سی دوربین مسئول پردازش تصاویر و ویدیوهایی است که توسط دوربین گوشی ضبط می‌شود. این آی‌سی‌ها معمولاً شامل پردازش تصویر (Image Signal Processing) هستند که به بهبود کیفیت تصاویر و ویدیوها کمک می‌کند.

۸. آی‌سی صدا چه کاربردی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی صدا در گوشی‌های هوشمند برای پردازش و تولید صداهای مختلف، از جمله تماس‌های صوتی، موسیقی، صدای ویدیوها و رینگتون‌ها استفاده می‌شود. این آی‌سی‌ها معمولاً شامل DAC (Digital to Analog Converter) و ADC (Analog to Digital Converter) برای تبدیل سیگنال‌ها به فرمت مناسب صوتی هستند.

۹. چرا دما برای آی‌سی‌ها اهمیت دارد؟

پاسخ:
آی‌سی‌ها به دماهای بالا حساس هستند. دماهای بالا می‌تواند باعث آسیب به مدارها و کاهش عمر مفید آن‌ها شود. بنابراین، اطمینان از تهویه مناسب گوشی و جلوگیری از گرمای بیش از حد در عملکرد آی‌سی‌ها بسیار حیاتی است.

۱۰. آی‌سی‌ها چگونه تعمیر می‌شوند؟

پاسخ:
تعمیر آی‌سی‌ها به دلیل کوچک بودن و پیچیدگی‌های موجود در آن‌ها دشوار است و معمولاً تعمیرات توسط تکنسین‌های متخصص انجام می‌شود. در بسیاری از موارد، تعویض آی‌سی آسیب‌دیده بهترین راه‌حل برای بازگرداندن عملکرد دستگاه است.

در اینجا چند سوال تخصصی بیشتر در مورد آی‌سی‌ها در گوشی‌های هوشمند آورده شده است:

۱. آی‌سی شارژ (Charging IC) چه وظیفه‌ای در گوشی‌های هوشمند دارد؟

پاسخ:
آی‌سی شارژ وظیفه مدیریت فرآیند شارژ گوشی را بر عهده دارد. این آی‌سی اطمینان حاصل می‌کند که باتری گوشی به‌طور ایمن و بهینه شارژ شود، از افزایش بیش از حد ولتاژ یا جریان جلوگیری می‌کند و دمای باتری را کنترل می‌کند.

۲. آی‌سی تغذیه (Power IC) چیست و چه نقشی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی تغذیه یا PMIC (Power Management Integrated Circuit) مسئول تأمین و توزیع انرژی الکتریکی به بخش‌های مختلف گوشی است. این آی‌سی تنظیم ولتاژ و جریان را برای بخش‌های مختلف مانند پردازنده، مودم و صفحه‌نمایش انجام می‌دهد و به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند.

۳. آی‌سی تشخیص اثر انگشت (Fingerprint IC) چه کاری انجام می‌دهد؟

پاسخ:
آی‌سی تشخیص اثر انگشت مسئول شناسایی و پردازش اطلاعات اثر انگشت کاربر است. این آی‌سی اطلاعات اسکن‌شده را تجزیه و تحلیل کرده و آن‌ها را با داده‌های ذخیره‌شده در گوشی مقایسه می‌کند تا دسترسی به دستگاه را مجاز یا مسدود کند.

۴. آی‌سی NFC در گوشی‌های هوشمند چه کاربردی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی NFC (Near Field Communication) مسئول ارتباطات بی‌سیم کوتاه‌برد است. این آی‌سی به گوشی امکان می‌دهد که با سایر دستگاه‌ها یا کارت‌های NFC برای انتقال اطلاعات از طریق تماس نزدیک ارتباط برقرار کند. برای مثال، این فناوری در پرداخت‌های موبایلی مانند Google Pay و Apple Pay کاربرد دارد.

۵. آی‌سی بلوتوث (Bluetooth IC) چه نقشی در گوشی‌های هوشمند ایفا می‌کند؟

پاسخ:
آی‌سی بلوتوث مسئول برقراری ارتباط بی‌سیم میان گوشی و دیگر دستگاه‌ها است. این آی‌سی برای انتقال داده‌ها، جفت شدن با دستگاه‌های دیگر و اتصال به لوازم جانبی مانند هدفون، ساعت‌های هوشمند و بلندگوهای بلوتوث به کار می‌رود.

۶. آی‌سی GPS چگونه عمل می‌کند؟

پاسخ:
آی‌سی GPS (Global Positioning System) مسئول تعیین موقعیت جغرافیایی گوشی است. این آی‌سی با استفاده از سیگنال‌های ماهواره‌ای موقعیت دقیق گوشی را شناسایی کرده و برای نقشه‌ها و برنامه‌های موقعیت‌یاب کاربرد دارد.

۷. آی‌سی وای-فای (Wi-Fi IC) در گوشی‌های هوشمند چه وظیفه‌ای دارد؟

پاسخ:
آی‌سی وای-فای برای اتصال گوشی به شبکه‌های بی‌سیم و فراهم کردن اینترنت از طریق Wi-Fi استفاده می‌شود. این آی‌سی سیگنال‌های وای-فای را دریافت کرده و پردازش می‌کند تا گوشی به اینترنت متصل شود.

۸. آی‌سی آنتن چیست و چگونه کار می‌کند؟

پاسخ:
آی‌سی آنتن مسئول مدیریت ارتباطات بی‌سیم و تقویت سیگنال‌های رادیویی گوشی است. این آی‌سی سیگنال‌های ارسالی و دریافتی را از آنتن گوشی پردازش می‌کند تا عملکرد بهتری در برقراری ارتباط با شبکه‌های موبایل، وای-فای و بلوتوث داشته باشد.

۹. آی‌سی دوربین دوگانه چگونه کار می‌کند؟

پاسخ:
آی‌سی دوربین دوگانه در گوشی‌های دارای دو دوربین به‌طور خاص وظیفه ترکیب اطلاعات از هر دو دوربین برای ایجاد تصاویر بهتر و عمیق‌تر را بر عهده دارد. این آی‌سی برای تنظیم فوکوس، عمق میدان و پردازش تصاویر از هر دو سنسور استفاده می‌کند.

۱۰. آی‌سی ROG (Redundant Array of Gear) چه تفاوتی با سایر آی‌سی‌ها دارد؟

پاسخ:
آی‌سی ROG در برخی گوشی‌ها برای ایجاد یک سیستم پشتیبان ویژه طراحی شده است که به‌طور اختصاصی برای بهبود عملکرد بازی‌ها، پردازش داده‌های سنگین و اتصال به دستگاه‌های جانبی برای کاربران حرفه‌ای طراحی شده است

سوال تخصصی دیگر در مورد آی‌سی‌ها در گوشی‌های هوشمند

۱. آی‌سی نمایشگر (Display IC) چیست و چه کارهایی انجام می‌دهد؟

پاسخ:
آی‌سی نمایشگر مسئول کنترل و پردازش سیگنال‌های تصویر در نمایشگر گوشی است. این آی‌سی داده‌ها را از پردازنده دریافت کرده و آن‌ها را به پیکسل‌های تصویر تبدیل می‌کند. این فرآیند شامل مدیریت رنگ‌ها، روشنایی، و دقت تصویر است.

۲. آی‌سی پردازشگر سیگنال دیجیتال (DSP IC) چیست؟

پاسخ:
آی‌سی DSP برای پردازش سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ در گوشی‌ها کاربرد دارد. این آی‌سی معمولاً برای پردازش صدا، تصویر و دیگر سیگنال‌های دیجیتال به کار می‌رود و در بهبود کیفیت صدا و تصویر نقش دارد.

۳. آی‌سی سنسور حرکتی (Accelerometer IC) چه عملکردی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی سنسور حرکتی که به آن Accelerometer گفته می‌شود، وظیفه تشخیص حرکت و جهت‌گیری گوشی را بر عهده دارد. این آی‌سی به گوشی این امکان را می‌دهد که از تغییرات موقعیت مانند چرخش، حرکت و شتاب‌گیری آگاه شود و به‌طور خودکار صفحه را بچرخاند یا از ویژگی‌های دیگر مانند قدم‌شمار استفاده کند.

۴. آی‌سی تقویت‌کننده صدا (Audio Amplifier IC) چگونه عمل می‌کند؟

پاسخ:
آی‌سی تقویت‌کننده صدا برای تقویت سیگنال‌های صوتی در گوشی‌های هوشمند استفاده می‌شود. این آی‌سی سیگنال‌های ورودی را تقویت کرده و آن‌ها را به خروجی بلندگوها یا هدفون‌ها ارسال می‌کند تا صدای خروجی با وضوح و کیفیت مطلوبی پخش شود.

۵. آی‌سی مدیریت باتری (Battery Management IC) چه کاری انجام می‌دهد؟

پاسخ:
آی‌سی مدیریت باتری مسئول نظارت بر عملکرد باتری گوشی است. این آی‌سی سطح شارژ باتری، دما، و ولتاژ آن را کنترل می‌کند و از باتری در برابر شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از حد محافظت می‌کند. همچنین، در بهینه‌سازی مصرف انرژی نقش مهمی ایفا می‌کند.

۶. آی‌سی نمایش حالت آماده به کار (Standby IC) در گوشی چه کاربردی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی Standby در گوشی‌های هوشمند به‌طور ویژه برای مدیریت مصرف انرژی در حالت آماده به کار طراحی شده است. این آی‌سی به‌طور خودکار عملکردهای غیرضروری را غیرفعال کرده و گوشی را در حالت کم‌مصرف قرار می‌دهد تا عمر باتری بهینه شود.

۷. آی‌سی پردازش تصویر (Image Signal Processor – ISP) چیست؟

پاسخ:
آی‌سی ISP پردازشگر سیگنال تصویر است که وظیفه پردازش و بهبود تصاویر ورودی از دوربین گوشی را بر عهده دارد. این آی‌سی به‌طور مستقیم با دوربین در ارتباط است و مسئول تنظیم نوردهی، رنگ، کنتراست و جزئیات تصویر است تا کیفیت عکس‌ها و ویدئوها بهبود یابد.

۸. آی‌سی بی‌سیم (Wireless IC) در گوشی‌های هوشمند چیست؟

پاسخ:
آی‌سی بی‌سیم مسئول برقراری ارتباطات بی‌سیم در گوشی است. این آی‌سی شامل فن‌آوری‌هایی مانند Wi-Fi، بلوتوث، NFC و GPS می‌شود و اتصال گوشی به شبکه‌های بی‌سیم و دستگاه‌های دیگر را ممکن می‌سازد.

۹. آی‌سی محافظت از سیستم (Overvoltage Protection IC) چه وظیفه‌ای دارد؟

پاسخ:
آی‌سی محافظت از سیستم یا OVP وظیفه حفاظت از مدارهای داخلی گوشی در برابر ولتاژهای بیش از حد را بر عهده دارد. این آی‌سی در صورت شناسایی ولتاژ خطرناک، جریان را قطع کرده و از آسیب به سخت‌افزار دستگاه جلوگیری می‌کند.

۱۰. آی‌سی مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC IC) چه کاربردی دارد؟

پاسخ:
آی‌سی DAC برای تبدیل سیگنال‌های دیجیتال به سیگنال‌های آنالوگ استفاده می‌شود. این آی‌سی در دستگاه‌هایی که از خروجی آنالوگ، مانند اسپیکرهای گوشی، استفاده می‌کنند، ضروری است تا سیگنال‌های دیجیتال از پردازنده به سیگنال‌های صوتی قابل پخش تبدیل شوند.