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拆解iPhone 15 Pro Max:内部细节及元器件大曝光
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拆解iPhone 15 Pro Max:内部细节及元器件大曝光

近日,苹果新一代智能手机iPhone 15系列已经上市开售,国外专业拆解机构iFixit也第一时间对于iPhone 15 Pro Max进行了拆解。

拆解iPhone 15 Pro Max:内部细节及元器件大曝光

iPhone 15 Pro Max采用了钛金属中框设计,搭载了台积电3nm的A17 Pro处理器,并首次配备了潜望式镜头和USB Type C接口等。

全新内部设计架构

多年来,智能手机拆解要么需要从正面打开,这让电池更换变得困难;要么从背面打开,但让屏幕更换变得富有挑战性。苹果公司终于用去年的香草版iPhone 14破解了这个难题,使手机能够从正面和背面都能打开。这一巨大的升级使得该款iPhone 14的可修复性得分上比以前的机型有所提高。(由于零件配对带来的维修限制,已经将其逐步降低,但那是另一回事。)

幸运的是,iPhone 15和15 Plus也采用了类似的设计。内部组件安装在中间框架上。iPhone 15 Pro和Pro Max现在也可以从两个方向打开,但方式出乎意料地相反:所有内部都隐藏在屏幕后面,而不是背面玻璃后面。但现在背面的玻璃也可以拆卸了。

iFixit表示,iPhone 15系列采用了全新的内部结构设计,使iPhone更易于维修,可以轻松更换背面玻璃。但这种倒置的内部结构布置,使电池更换等关键维修的风险略高于iPhone 14,因为你要移除的是昂贵、脆弱的显示器,而不是玻璃后盖。为了接触到电池和其他部件,你必须加热并撬开屏幕,这风险略高。如果你不小心撕裂了电缆,与其破坏显示器,不如撕裂后盖电缆。

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那么为什么iPhone 15 Pro系列没有采用类似新版iPhone 14的设计?这可能与更大的相机阵列有关。毕竟摄像头从铝制中框的切口中突出,就已经说明内部没有足够的空间进行相反的布置。

需要支出的是,苹果公司正继续逐步减少显示屏边框的厚度。一些用户拆解报告说,显示器周边的白色垫圈是新的,但事实并非如此——它只是从黑色变为白色。它的设计与以前的手机有点不同,有些人报告说它更难移除。

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在iPhone 15系列的很多组件采用了模块化的设计,比如麦克风现在也是一个单独的组件。

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USB-C接口没有限制

接口方面,iPhone 15全系也首次抛弃了多年的Lightning 接口。消费者可以使用同一根电缆为 iPhone、Mac、iPad 和更新的 AirPods Pro(第二代)充电。用户还可以使用 USB-C 连接器直接从 iPhone 为 AirPods 或 Apple Watch 充电。

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苹果的这一转变将使得所有用户从中受益。除了明显的兼容性优势外,新的USB-C接口还可以为外部设备提供4.5瓦的功率。这对以前只能输出0.3瓦的Lightning手机来说是15倍大升级。

此前曾有两个关于iPhone 15系列USB-C充电端口的传言。第一个是该部件将被序列化,将其与主板配对,并锁定独立维修。幸运的是,事实并非如此,交换两个端口可以保持完整的功能。第二个传言是,由于某种原因,苹果将限制USB-C端口的传输速率。实际上这也并不是事实。

A17 Pro片上系统(SoC)增加了一个USB 3控制器,实现了USB 3.2 Gen2 10 Gbps的吞吐量。由于iPhone 15和15 Plus机型继承了旧款A16处理器,因此它们只支持USB 2,并且传输速度与之前的Lightning设备相同。

电池容量增长乏力

iPhone 15 Pro Max的电池容量为4422毫安时,比iPhone 14 Pro Max的4323毫安时电池容量增加了2.3%。同样,与iPhone 14 Pro的3200毫安时电池相比,iPhone 15 Pro的3274毫安时电池也增加了2.3%的容量。对于电池容量增长乏力来说,这并不是一个好兆头,因为A17 Pro非常耗电。近期的一些测试报道显示,iPhone 15 Pro系列手机运行重负载时会变热并保较高的温度,电池寿命也会相应下降。

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钛金属中框

由于采用了更轻更坚固的钛金属中框,这也使得iPhone 15 Pro Max的重量降至了221克,并且比iPhone 14 Pro Max轻了19克。

关于减轻重量,有一个有趣的理论是,通过在手机周围减轻重量,移动起来将更容易。这方面的技术术语是惯性矩,即绕轴旋转手机所需的力。当质量从边缘去除时,手机在你手中会感觉更灵活——就像在旋转时把腿收起来一样。与实际减重9%相比,iPhone 15 Pro系列将会带来更大的变轻了的“感觉”。

Drang博士称:“从不锈钢到钛的改变,减少了周边的质量,这无疑比均匀减少质量更能减少惯性矩。这将使iPhone 15 Pro系列更容易操作,并至少在一定程度上给人以轻盈的印象。”

钛作为一种太空级材料,其用途并不仅仅是更轻,而且更加的坚固。早在2001年,苹果就用钛金属制造了PowerBook G4。但如果可能的话,制造商倾向于避免使用钛金属,这不仅是因为它很贵,还因为它很难被使用。

因此,虽然钛对外壳来说是有意义的,但对中框来说并没有什么不同。通常中框是一个隐藏但机械复杂的铝部件,所有内部手机组件都安装在它上面。但是,你如何保持铝中框并将钛用于周边呢?

iPhone的钛金属带采用行业首创的热机械工艺,包裹着一个由100%回收铝制成的新下部结构,通过固态扩散将这两种金属以惊人的强度结合在一起。铝制框架有助于散热,并使背面玻璃易于更换。

这种热机械过程很可能是固态扩散键合,这是一种将两种不同的金属加热到非常高的温度,然后非常硬地压在一起的过程。这并不是一个新想法——数千年来,铁匠们一直在用加热金属并将其敲打在一起的方法。但现在,这种情况非常罕见。维基百科说:“由于其相对较高的成本,扩散焊最常用于难以或不可能通过其他方式焊接的工作。”

成本高?超硬金属?困难的工作?这听起来真是苹果的拿手好戏。

下图这大概就是扩散键合机的样子。它将金属加热到1700摄氏度,大约相当于钢的熔点。然后它将所有的氧气吸出,形成一个10-6托的高真空。然后用100吨的力把材料压在一起。然后还要把它放在那里一个小时。

一种用于烧结3D打印零件的真空热室。可以将它和液压机结合起来。照片来源:Centorr Vacuum Industries

一种用于烧结3D打印零件的真空热室。可以将它和液压机结合起来。照片来源:Centorr Vacuum Industries

这是一个极其复杂、昂贵的过程,通常仅限于小型生产的航空航天零件,而不是智能手机的大规模生产。

这里有一个可持续性的含义。电子回收商习惯于处理钢铁和铝,但通常不会处理钛。如果钛最终被扔进了铝制品粉碎机,它会损坏或使刀片变钝。另一方面,iPhone有如此多的剩余价值,以至于它们通常在这些设施中得到特殊处理。

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虽然钛本身很硬,但钛上的涂层很容易划伤。

电子零部件

虽然苹果近年来一直在努力自研5G基带芯片,但是截至目前仍没有确切的推出时间表,苹果近期还和高通续签了三年的基带芯片供应协议。这也意味着苹果自研的5G基带芯片距离可用还有很长的时间。

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红色高通SDX70M Snapdragon X70调制解调器

橙色:高通SDR735射频收发器

黄色:高通SMR546射频收发器

绿色:可能是Apple 339S01232 WiFi和蓝牙模块

天蓝色:博通AFEM-8234前端模块

深蓝色:Skyworks SKY58440-11前端模块

紫色:Qorvo QM76305前端模块

我们可以清楚的看到,iPhone 15 Pro Max主板上的高通Snapdragon X70 5G基带芯片。高通公司表示,它由人工智能为波束管理和天线调谐提供动力。

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红色:可能是Skyworks SKY50313前端模块

橙色:可能是Apple 339M00287前端模块

黄色:博通AFEM-8245前端模块

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红色:意法半导体ST33J安全元件

橙色:高通PMX65电源管理

黄色:高通公司QET7100宽带包络跟踪器

另一块主板上,则是苹果A17 Pro处理器,基于台积电3nm工艺,拥有6核CPU(2个主频3.77GHz的大核,4个小核),6核心GPU以及16核心神经网络引擎。

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红色:苹果APL1V02/339S01257 A17 Pro处理器堆叠在SK海力士H58G66AK6HX132 8 GB LPDDR5 SDRAM内存下方。

橙色:Apple APL109A/338S01022电源管理芯片

黄色:STMicroelectronics STCPM1A3电源管理芯片

绿色:STMicroelectronics STB605A11电源管理芯片

天蓝色:Apple 338S00946-B0电源管理芯片

深蓝色:Apple 338S00616电源管理芯片

紫色:可能是德州仪器SN2012017电池充电芯片

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红色Apple 338S00739音频编解码器

橙色:Apple 338S00537音频放大器

黄色:Winbond W25Q80DVUXIE 1MB串行NOR闪存

绿色:可能是德州仪器TPS61280H电池前端DC-DC转换器

深蓝色:可能是UWB Module

紫色:Bosch Sensortec 6轴MEMS加速度计和陀螺仪

在主板另一侧上的元器件:

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红色可能是Kioxia K5A4RB6302CA12304 256 GB NAND闪存

橙色:Apple 338S00537音频放大器

黄色:德州仪器LM3567A1闪存控制器

绿色:德州仪器TPS65657B0显示器电源

天蓝色:Apple 338S01026-B1电源管理

深蓝色:可能是Apple 338S000843音频DSP

紫色:可能的恩智浦半导体的NFC控制器

影像系统

今年苹果iPhone 15 Pro Max相机的最大升级是“四棱镜”潜望式镜头,将iPhone的光学变焦从2倍提高到5倍。但是,很多安卓旗舰都已经升级到了10倍变焦,比如三星Galaxy S23 Ultra在。但苹果工程师实现这一目标的方式尤其有趣,“四棱镜”是苹果营销团队发明的一个词。

拆解iPhone 15 Pro Max:内部细节及元器件大曝光

苹果没有选择由电磁铁控制的一系列透镜元件,而是设计了一个单元件“潜望镜”,可以多次反射光线来模拟120毫米的焦距。

拆解iPhone 15 Pro Max:内部细节及元器件大曝光

智能手机摄像头设计师一直在努力应对的物理挑战是手机镜头系统的厚度,而使用潜望镜则可以使传感器稍微偏离镜头,从而降低镜头模组的厚度。

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潜望镜是一种通过障碍物观察物体的装置。而在手机的潜望式镜头模组当中,障碍物变成了相机本身,是通过反射镜将光线反射到侧面,使前透镜和传感器上的焦点之间的焦距变得更大。

除了新的潜望镜镜头外,iPhone 15 Pro Max主摄像头和宽摄像头上的传感器似乎与去年的14 Pro Max尺寸相同,这表明图像质量的任何提高可能更多地与新的A17 Pro处理器有关,而不是与传感器硬件本身。另外,固定相机的的螺丝也比过去大得多。

前置的镜头模组与FaceID

前置的镜头模组与FaceID

以零件配对为基础的设计

虽然iPhone 15系列延续了模块化设计,但是iFixit在将iPhone 15 Pro Max单元中的两个单元之间交换了前置摄像头,导致摄像头无法正常工作。

在可修复性方面,尽管iFixit对iPhone 14系列更易于拆卸的设计充满热情,但却不得不将iPhone 15 Pro Max的可修复性评分从有希望的7分调整为令人沮丧的4分,这突显出苹果通过其限制性的零件配对系统不断限制维修自由。

为了有效地维修这些型号,用户必须在苹果公司的授权的范围内采购零件并验证维修情况。如果没有校准,这些部件要么根本无法工作,要么功能受损,并不断发出警告。

另外,iFixit发现,iPhone 15 Pro Max后置的激光雷达组件对增强现实功能和为Vision Pro创建内容至关重要,但它也被完全锁定在iPhone 15 Pro Max上。

编辑:芯智讯

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