راز مهندسی حرارتی آیفون دوئو؛ سیستم خنک‌کننده نوآورانه اپل درون لولای iPhone Duo

اگرچه ساخت یک آیفون تاشو چالش‌های جدیدی را پیش روی تیم مهندسی حرارتی شرکت اپل قرار داد، اما آن‌ها به راهکاری بسیار خلاقانه برای استفاده از لولای دستگاه به نفع خود دست یافتند. در ادامه جزئیات کامل این فناوری شگفت‌انگیز را بررسی می‌کنیم.

به گزارش بخش اخبار فناوری زوم تک به نقل از 9to5Mac، رسانه PCMag اخیراً مصاحبه‌ای اختصاصی با دان ماری (Dan Murray)، معاون ارشد مهندسی تراشه‌های اپل، و بنفشه بارآبادی (Banafsheh Barabadi)، مدیر ارشد طراحی حرارتی محصولات این شرکت، انجام داده است تا درباره معماری تراشه A20 Pro به گفت‌وگو بپردازند.

این پردازنده جدید که توان پردازشی آیفون ۱۸ پرو، آیفون ۱۸ پرو مکس و آیفون دوئو (iPhone Duo) را تأمین می‌کند، پس از اولین ظهور فناوری ۲ نانومتری با تراشه M6 در مک مینی، نخستین تراشه ۲ نانومتری اپل برای آیفون به شمار می‌رود.

اگرچه چیپست A20 Pro با در نظر گرفتن هر سه مدل آیفون جدید طراحی شده است، اما نسخه به‌کاررفته در iPhone Duo دارای قابلیت‌های اضافی و ویژه‌ای است. این قابلیت‌ها شامل موتور پردازش تصویر دوم (Display Engine) برای اجرای همزمان و روان هر دو صفحه نمایش دستگاه می‌شود.

به نقل از گزارش PCMag:

دان ماری می‌گوید: «نسخه A20 Pro در آیفون دوئو کمی متفاوت است. ما برای iPhone Duo یک موتور نمایشگر دوم اضافه کردیم تا از عملکرد همزمان نمایشگرهای داخلی و خارجی پشتیبانی کند. با افزایش قدرت CPU و GPU، اطمینان حاصل کردیم که می‌توانیم تجربه کاربری کاملاً روانی را روی هر دو صفحه ارائه دهیم. همچنین برای نمایشگر داخلی، پشتیبانی از قرارگیری دوربین فیس‌تایم در زیر صفحه نمایش را اضافه کردیم.»

فناوری خنک‌کننده Vapor Chamber و لایه متریال Metal over Foam در آیفون دوئو

این گزارش نگاهی بسیار جذاب و عمیق به عملکرد حرارتی تراشه A20 Pro و اتاقک بخار جدیدی (Vapor Chamber) دارد که اپل برای کنترل دمای آن توسعه داده است. این سیستم شامل ماده جدیدی است که اپل آن را «فلز روی فوم» (Metal over Foam) می‌نامد؛ ماده‌ای که کارشناسان iFixit نیز در کالبدشکافی اخیر آیفون ۱۸ پرو به بررسی آن پرداختند.

رکن دوم این سیستم خنک‌کننده، ماده جدیدی است که فاصله بین تراشه A20 Pro و اتاقک بخار را پر می‌کند. بنفشه بارآبادی در این باره می‌گوید: «ما آن را Metal over Foam می‌نامیم. این متریال اساساً یک اتصال مستقیم حرارتی و مکانیکی میان چیپست (SoC) و محفظه بخار ایجاد می‌کند. این فناوری در دفع حرارت فوق‌العاده موثر بوده و با الزامات سخت‌گیرانه مکانیکی سیستم کاملاً هماهنگ است. ما راه‌اندازی و تنظیم دقیق خواص این ماده را طی چندین ماه توسعه دادیم تا بتوانیم به‌طور ایمن از آن استفاده کنیم.»

لولای آیفون تاشو و استفاده از لوله گرافیت انعطاف‌ پذیر برای دفع حرارت

ربودن گوى سبقت در جذابیات این گزارش مربوط به اقدامی است که اپل برای بهبود عملکرد حرارتی iPhone Duo انجام داده است؛ به‌ویژه با توجه به چالش‌های دفع حرارت در دستگاهی که هنگام تا شدن، ضخامت آن دو برابر می‌شود.

بر اساس گزارش منتشر شده:

بارآبادی توضیح می‌دهد: «این یکی از چالش‌برانگیزترین بخش‌های فنی طراحی ما بود.» برای حل این مشکل، مهندسان اپل یک لوله گرافیتی انعطاف‌پذیر (Flexible Graphite Pipe) را مستقیماً از درون خود لولا عبور دادند تا انتقال حرارت بین دو نیمه دستگاه انجام شود. این کار مساحت سطح در دسترس برای دفع گرما را به شدت افزایش داد. بارآبادی می‌افزاید: «این قطعه نیازمند طراحی همزمان و مشترک میان تیم حرارتی و تیم مکانیکی ما بود. ماده به‌کاررفته یک متریال انعطاف‌پذیر است که همان‌طور که می‌توانید تصور کنید، باید در طول چرخه حیات محصول، هزاران بار باز و بسته شدن لولا را تحمل کند و در عین حال رسانایی حرارتی و استحکام ساختاری خود را کاملاً حفظ نماید.»

گفت‌وگوی PCMag با دان ماری و بنفشه بارآبادی همچنین به جزئیات معماری A20 Pro، از جمله مزایای قرار دادن حافظه رم (DRAM) در کنار پردازنده به جای قرار دادن آن روی خود چیپست پرداخته است.