هر آنچه باید درباره اجزای مختلف سخت افزار گوشی بدانید

شاید تابه‌حال به این موضوع فکر کرده باشین که سخت افزار گوشی شما شامل چه بخش‌هاییه و هر یک از اونها چه نقشی توی عملکرد تلفن برعهده دارن؟ با ما در ادامه این مطلب همراه باشین تا سفری به درون سخت افزار گوشی‌ های موبایل داشته باشیم و ماهیت اجزای اون رو با هم بررسی کنیم.

سخت افزار گوشی چیست؟

امروزه انواع مدل‌های مختلف موبایل در ابعاد و اشکال گوناگون تولید و با ویژگی‌های مختلف به بازار عرضه می‌شن. قابلیت‌هایی همچون قدرت دوربین، کیفیت صفحه نمایش، سرعت عملکرد، عمر باتری و… جزو اصلی‌ترین مواردی هستن که همه افراد در هنگام خرید گوشی موبایل ، باید به اونها توجه کنن. اما این تمام ماجرا نیست. زیرا شما باید با اجزا و قطعاتی که این قابلیت‌ها رو در اختیار شما قرار می‌دهن هم آشنا باشین و با دانستن تفاوت‌های اونها، یک تلفن هوشمند خوب و متناسب با نیازهای خودتون رو انتخاب و خریداری کنین.

برخی از اصلی‌ترین اجزای سخت افزار گوشی

برای این‌که اجزای سخت‌افزار گوشی رو بهتر بشناسیم و بدونیم هر مشکلی ناشی از عملکرد نادرست کدوم بخشه، توی این قسمت نگاهی به اجزای سخت‌افزاری گوشی و فعالیت‌هایی که هر بخش مسئولیت انجام دادنش رو به‌عهده داره رو بررسی می‌کنیم.

نمایشگر در سخت افزار گوشی

شاید بارزترین و مهم‌ترین بخش از یک تلفن هوشمند، صفحه نمایش اون باشه. این قطعه، (برخلاف تصور افراد) یکی از اجزای داخلی تلفن هوشمند بوده و به عنوان اصلی‌ترین بخش دستگاه برای تعامل با تلفن هوشمند به شمار می‌روه. نمایشگرها توی ابعاد مختلف و با طیف وسیعی از وضوح صفحه ارائه می‌شن. ابعاد رایج انواع صفحه نمایش برای تلفن‌های هوشمند چیزی بین 4.5 تا 5.7 اینچ و با وضوح 1280 در 720، 1920 در 1080 و 2560 در 1440 است. به طور کلی امروزه فناوری‌های ساخت توی دو دسته اصلی هستن:

• فناوری‌های مبتنی بر LCD (IPS و …)
• فناوری‌های مبتنی بر LEDها (AMOLED یا Super AMOLED و …)

روی این مطلب لینک کن: لرزش‌گیر اپیتیکال چیه

اما این دو دسته فناوری چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارن؟

صفحه نمایش LCD دارای یک نور پس زمینه‌ایه؛ بنابراین نور صفحه، توسط خود صفحه نمایش تولید نمی‌شه. اما در یک صفحه نمایش LED، دیودهای ساطع کننده نور، به تولید نور مورد نیاز صفحه پرداخته و در یک کلام تمام پیکسل‌هایی که روشن یا خاموش می‌شن، توسط این دیودها کنترل می‌شن. به همین دلیل هم خود صفحه نمایش، قادر به تولید رنگ‌های مختلفه.

مزیت اصلی نمایشگرهای AMOLED یا Super AMOLED نسبت به نمونه‌های IPS LCD اینه که وقتی پیکسلی خاموش میشه و بخواد رنگ سیاه رو نمایش بده، هیچ گونه برق یا انرژی مصرف نمی‌شه. همین امر نیز موجب پیشرفت این فناوری در ساخت تلفن‌های هوشمند شده است. زیرا صفحه نمایش AMOLED به ارائه دستگاه‌هایی با عمر باتری و مصرف انرژی کمتر موثرترند. با این حال، پنل‌های AMOLED گران‌تر از پنل‌های IPS هستند و همین امر نیز استفاده از اونها رو توی ساخت گوشی‌های ارزان قیمت یا میان رده رو دچار مشکل می‌کنه.

باتری در سخت افزار گوشی

انرژی و نیروی الکتریکی تمام قطعات و اجزای داخل گوشی موبایل شما از باتری اون تامین می‌شه. باتری تلفن شما می‌تونه قابل تعویض بوده یا به گونه‌ای مهر و موم شده باشه که فقط توسط یک تکنسین قابل تعمیر یا تعویض باشه. ظرفیت باتری، یکی از معیارهای اصلی برای انتخاب یک گوشی هوشمنده. به همین دلیل نیز امروزه اکثر گوشی‌های هوشمند با صفحه نمایش 5.5 اینچی، دارای باتری با ظرفیت حداقل 3000 میلی‌آمپر ساعت هستن که بتونن برای چندین ساعت استفاده مداوم از دستگاه دووم بیارن.

این بخش از سخت افزار گوشی شما می‌تونه با طیف وسیعی از فناوری‌ها، شارژ شه. در این میان، محبوب‌ترین فناوری شارژ Quick Charge ارائه شده توسط شرکت Qualcomm است. همچنین امروزه اکثر انواع باتری موبایل از نوع لیتیوم یونی (Li-Ion) هستن و با مشکل اثر حافظه نیز مواجه نمی‌شن. مشکل اثر حافظه، از آنجایی ایجاد می‌شه که باتری دستگاه بعد از چند بار شارژ شدن، دیگر نمی‌تونه شارژ نگه داره و باید یک باتری جدید برای دستگاه تهیه شود. این باتری‌ها همچنین مشکل سمی بودن کادمیوم موجود در باتری‌های نیکل کادمیم رو ندارن و دفع ضایعات اونها به راحتی صورت می‌گیره.

System-on-a-Chip

تلفن هوشمند شما یک رایانه متحرکه و همه رایانه‌ها برای اجرای نرم افزارها و سیستم عامل (اندروید، آی او اس و …) به یک واحد پردازنده مرکزی (CPU) نیاز دارن. از طرفی، CPU نمی‌تونه به تنهایی تمامی برنامه‌ها رو مدیریت کرده و به نیازهای اونها پاسخ بده. به همین دلیل نیز به چندین مولفه مختلف برای گرافیک، ارتباطات تلفن و کار با انواع محتوای چند رسانه‌ای نیاز داره که همه این مولفه‌ها روی یک تراشه واحد که به SoC یا System-on-a-Chip معروفه وجود دارن.

SoC شاید مهمترین بخش موجود توی تلفن هوشمند باشه و تفاوت اون با پردازنده دستگاه حائز اهمیت است. زیرا SoC نه تنها شامل CPU تلفن هوشمند است، بلکه GPU، مودم LTE، پردازنده صفحه نمایش، پردازنده ویدئو و سایر قطعات سیلیکونی رو توی خودش جای داده.

این مقاله هم شاید به کارت بیاد: بهترین پردازنده گرافیکی موبایل

چندین سازنده اصلی SoC برای تلفن‌های همراه وجود داره که از جمله اونها میشه بهQualcomm ،Samsung ، MediaTek و Huawei اشاره کرد. شرکت Qualcomm طیف گسترده‌ای از SoCهای اسنپدراگون را تولید کرده و به عنوان محبوب‌ترین تولید کننده SoC برای گوشی‌های هوشمند اندرویدی به شمار می‌ره. در جایگاه بعدی، شرکت سامسونگ با طیف تراشه‌های Exynos خودش قرار دارد. MediaTek نیز با ارائه مجموعه‌ای از پردازنده‌های ارزان قیمت که با نام تجاری Helio به بازار عرضه شدن، جایگاه خاصی در بازار پردازنده‌های میان رده به خود اختصاص داده و در نهایت، پردازنده‌های Kirin از HiSilicon (زیرمجموعه‌ای از شرکت هوآوی) وجود دارد.

برخی دیگر از تلفن‌های هوشمند نیز از SoCهای متفاوت و چیپست‌های توسعه یافته با معماری سیستم مشابه ARM بهره می‌برن.. ARM تولید انواع پردازنده‌ها رو بر عهده داشته و با صدور مجوز طراحی و معماری سیستم خود به شرکت‌های دیگر، به اونها اجازه میده تا از فناوری خودشون برای ساخت SoCهای قدرتمند و کارآمدتر استفاده کنن.

این مقاله هم شاید برات جذاب باشه: arm چیست

حافظه و فضای ذخیره سازی

هیچ گوشی هوشمندی نمی‌تونه بدون استفاده از RAM و حافظه (فضای ذخیره سازی سیستمی) کار کنه؛ چون که حافظه RAM فضای کاریه که سیستم اندروید برای اجرای خود سیستم عامل و برنامه‌هایی که شما از اونها استفاده می‌کنین، تعبیه کرده. بنابراین طبیعیه که هرچه RAM بیشتری در اختیار داشته باشین، می‌تونین برنامه‌های بیشتری نیز در پس زمینه باز نگه دارین.

انواع حافظه داخلی به عنوان حافظه فلش با محدوده 32 گیگابایت وجود داشته و ظرفیت اونها توی برخی از تلفن‌های همراه می‌تونه تا 256 گیگابایت نیز افزایش پیدا کنه. طبیعیه که سازندگان تلفن‌های همراه با توجه به افزایش نیازهای کاربران، میزان حافظه RAM موجود توی تلفن‌های هوشمند رو به صورت تصاعدی افزایش می‌دن. بنابراین وقتی که دستگاه خودتون رو برای اولین بار روشن می‌کنین، متوجه می‌شین که فضای ذخیره سازی موجود توی سیستم، با اونچه که توی مشخصات آن درج شده یکسان نیست.

به عنوان مثال، یک تلفن با 64 گیگابایت فضای ذخیره سازی احتمالاً فضایی بین 53-55 گیگابایت برای استفاده شخصی شما در اختیارتان قرار می‌ده. زیرا سیستم عامل تلفن هوشمند شما و برنامه‌های از پیش نصب شده اون هم به حافظه داخلی اولیه نیاز دارن.

مودم در سخت افزار گوشی

اصلی‌ترین کاربرد و قابلیت یک تلفن همراه، امکان برقراری تماس و ارسال یا دریافت پیام است. به همین دلیل سخت افزار گوشی‌ های موبایل شامل برخی تجهیزات ارتباطی مانند مودم است. هر یک از سازندگان SoC، مارک مودم مخصوص خودشون رو دارن. این تولیدکنندگان برای انتشار سریع‌ترین و کارآمدترین نوع چیپست و تراشه‌های LTE با یکدیگر رقابت می‌کنن. با این حال، اگر شبکه تلفن همراه شما از هر یک از این سرعت‌ها پشتیبانی نکنه، وجود این تراشه در آن نیز بی فایده خواهد بود.

این سازندگان، همچنین تراشه‌هایی برای اتصالات بلوتوث، NFC و Wi-Fi در سخت افزار گوشی شما تعبیه کردن که همگی به ایجاد ارتباطات دستگاه شما کمک می‌کنن.

به این مطلب هم سر بزن: معرفی مدل‌های مختلف تراشه اگزینوس

دوربین در سخت افزار گوشی

همه گوشی‌های هوشمند امروزی مجهز به ماژول دوربین عقب و جلو هستن. ماژول دوربین در برخی از دستگاه‌ها دارای سنسورهای دو یا چندگانه‌ایه که برای عکاسی در حالت‌ها و شرایط مختلف و ایجاد جلوه‌های خاص به کار می‌ره و دارای سه بخش اصلیه:

• سنسور (نور رو تشخیص میده.)
• لنز (مولفه‌ای که نور به اون وارد میشه.)
• پردازنده تصویر

ویژگی اصلی سنسور دوربین، تعداد مگاپیکسل اونه و به شما میگ که وضوح سنسور (حاصل ضرب تعداد پیکسل‌های عرض در ارتفاع سنسور) چقدره. شاید تا چند وقت پیش، کیفیت دوربین با توجه به چند مگاپیکسلی بودن اون تعیین می‌شد، اما در سال‌های اخیر، توجهات به سوی قابلیت‌های مهمی مانند میزان حساسیت سنسور دوربین در هنگام عبور نور از لنز و میزان نویز ایجاد شده در شرایط کم نور معطوف شده.

یکی از عوامل مهم در تولید تصویر، قدرت پردازنده سیگنال تصویر است. این پردازنده بخشی از SoC است و نقش اصلی  اون پردازش داده‌های دوربین و سپس تبدیل اونها به تصویر است. پردازنده تصویر می‌تونه وظایفی مانند فناوری HDR ، کاهش نویز فضایی، نوردهی خودکار برای سنسورهای تکی یا دوگانه، متعادل کردن رنگ سفید، پردازش رنگ و تثبیت تصویر دیجیتال رو انجام بده. از طرفی، کوچکترین حرکت دوربین (گوشی) در لحظه عکاسی، موجب تار شدن عکس می‌شه. استفاده از فناوری تثبیت کننده نوری تصویر (OIS) در تلفن‌های هوشمند امروزی، به برطرف کردن این موضوع کمک می‌کنه.

اکثر برنامه‌های دوربین در تلفن‌های همراه، دارای تنظیمات دستی هستن تا بتونین بر اساس تنظیمات دلخواه خود، به ثبت تصویر یا ویدیو بپردازین. اما یکی از مشکلاتی که با تنظیمات دستی نیز برطرف نمی‌شه، عملکرد ضعیف تلفن‌های هوشمند در محیط‌های کم نوره. علت این پدیده، کوچک بودن ابعاد سنسور دوربین در تلفن‌های هوشمنده و شرکت‌های بزرگ، تلاش دارن تا در دستگاه‌های جدید خود این قابلیت رو بهبود ببخشن.

سنسورها در سخت افزار گوشی

به طور کلی، سخت افزار گوشی شما شامل پنج سنسور اصلی است که عملکرد یک دستگاه هوشمند لمسی را به آن می‌بخشن و عبارتند از:

• شتاب سنج: برنامه‌های مختلف از این سنسور برای تشخیص جهت قرار گیری و حرکات دستگاه استفاده کرده و قابلیت‌هایی مانند تکان دادن تلفن برای تغییر موسیقی را در اختیار کاربر قرار میدن.
• ژیروسکوپ: این حسگر نیز با حسگر شتاب سنج کار می‌کنه و تلاش داره تا چرخش تلفن شما رو تشخیص داده و قابلیت‌هایی مانند کج کردن تلفن برای انجام بازی‌های مسابقه ای یا تماشای فیلم رو فراهم کنه.
• قطب نمای دیجیتال: این سنسور به تلفن هوشمند شما کمک می‌کنه تا جهت‌های جغرافیایی (به ویژه شمال) رو برای کار با نقشه و مسیریابی پیدا کنه.
• سنسور نور محیط: این سنسور به طور خودکار قادر به تنظیم روشنایی صفحه نمایش بر اساس شدت نور محیط است. این قابلیت به حفظ عمر باتری کمک کرده و فشار کمتری به چشمان شما وارد می‌کنه.
• سنسور مجاورت: این سنسور در زمان برقراری تماس، نزدیکی دستگاه به گوش شما رو تشخیص داده و صفحه نمایش را خاموش می‌کنه تا از دستورات لمسی ناخواسته جلوگیری بشه.

پورت‌ها و سوکت‌ها

اکثر تلفن‌های همراه دارای یا پورت micro USB یا USB Type-C هستن. برخی دستگاه‌ها نیز از جک 3.5 میلی‌متری هدفون بهره‌مندن که امکان اتصال انواع هندزفری و هدفون سیمی به اونها رو فراهم می‌کنه. توجه کنین که ساخت گوشی بدون پورت و سوکت، تنها زمانی امکان پذیره که دستگاه با استفاده از فناوری‌های شارژ بی سیم، شارژ بشه (که در این صورت نیز دستگاه به پنل شارژ بی سیم نیاز خواهد داشت) و فقط با اتصالات بلوتوثی به تجهیزات جانبی مانند هدفون متصل میشه.

این مطلب هم بهت کمک می‌کنه: فناوری UWB چیه

سایر بخش‌های سخت افزار گوشی

از دیگر بخش‌های سخت افزار موبایل می‌توان به اجزایی مانند لوله‌های انتقال دمای گوشی (برای خنک نگه داشتن دما)، مدار آنتن دهی و اتصالات، برد گوشی (برای کنترل و ارسال دستور به اجزای مختلف دستگاه) و اسپیکرهای تلفن اشاره کرد.

سخن پایانی سخت افزار گوشی

تلفن هوشمند شما یک کامپیوتر کوچکه که قابلیت‌های یک دوربین، سیستم صوتی، ناوبری و دستگاه ارتباطات بی سیم را در اختیار شما قرار می‌ده. هر یک از این عملکردها نرم افزار و سخت افزار گوشی مختص خود را نیاز دارن که توسط سازندگان تلفن، طراحی شده و امکان استفاده از قابلیت‌های مختلف یک گوشی هوشمند را در اختیار شما قرار می‌دن.

سوالات متداول