深入Windows RT版微軟Surface

作者 : 深入Windows RT版微軟Surface

筆者的第一代Surface Pro已經買了快十年了,現在仍然可以正常工作,至少在我最後一次檢查它的時候可以。我曾將它從Windows 8升級到8.1,最近又升級到Windows 10,每次升級都很乏味,也不完美。現在我把它收起來了,因為我每天使用的筆記型電腦換成了Surface Pro 4和LTE增強版Pro 5後續產品,那台Surface RT,其實我早就可以對它進行拆解了…

早在2012年6月,我就曾介紹過微軟(Microsoft)推出的首款Surface品牌平板筆記型電腦,包括x86架構(Surface Pro)和Arm架構(Surface RT)兩種類型。一周之後我就比較了這兩種不同的版本,接著兩年後,我購買了這兩種型號的翻新機,以供後續使用(當然也是我的文章素材)。

我的第一代Surface Pro已經買了快十年了,現在仍然可以正常工作,至少在我最後一次檢查它的時候可以。我曾將它從Windows 8升級到8.1,最近又升級到Windows 10,每次升級都很乏味,也不完美。現在我把它收起來了,因為我每天使用的筆記型電腦換成了Surface Pro 4和LTE增強版Pro 5後續產品。

那台Surface RT (更準確地說,應該是Windows RT版的Surface)系統,其實我早就可以對它進行拆解了(圖1)。

圖1 Windows RT版Microsoft Surface。

我在2017年5月的文章中曾提到,那台Surface RT早在2015年8月電源按鈕就沒反應了,所以我將它放在要拆解的一堆裝置裡了,不過我還會偶爾檢查,看它是否會自己恢復正常。儘管目前Windows RT 8.1還可以繼續享受兩年多微軟的延長技術支援,但後續的軟體發展已經停止了(更糟的是,你只能裝微軟應用商店裡的應用,除非越獄)。雖然我的Kindle透過更換電池修好了,但我認為Surface RT的問題根源並不在電池(我已經查到如何更換Surface RT的電池),因為即使在接入交流電源時它也無法啟動,從適配器後端亮著的指示燈來看,交流適配器本身是正常工作的(圖2)。

圖2 Surface RT的交流適配器工作正常。

所以,我決定拆解這台Surface RT。首先,跟從前一樣,用直徑19.1mm的1美分硬幣進行尺寸比較。這台平板筆記型電腦本身的尺寸為274.60 × 172.00 × 9.30mm,重680.40g。這裡未展示可選的touch cover和type cover鍵盤,因為它可以跟我的第一代Surface Pro配合使用,所以我不打算對它動刀。

在1,366×768畫素的高畫質顯示器上方是720p前置相機,對應的後置相機和前置相機解析度匹配,位於Surface RT背面的一塊塑膠條中間(圖3)。每次看到塑膠條,都讓我想到下方應該有RF天線(一會兒再看)。

圖3 Surface RT與直徑19.1mm的1美分硬幣的尺寸比較。顯示器上方是相機。

打開支架(支架只有一個角度,其後代產品的支架位置則可以靈活調整),將Surface RT立起來,便於看到右側的介面,從上到下分別為:揚聲器、專有數位A/V、全尺寸USB 2.0、microSDXC (支架下方),以及磁吸電源連接器(圖4)。

圖4 Surface RT右側的介面。

裝置左側的介面分別為揚聲器、類比耳機/麥克風插孔和上/下音量調節按鈕(圖5)。

圖5 Surface RT左側的介面。

現在該深入Surface RT內部了。第一步是拆下支架,先打開支架,可以看到支架下面、主機背面的一組產品標記(照片中還可以看到磁吸鍵盤連接器),如圖6所示。

圖6 Surface RT主機背面的一組產品標記。

支架與主機之間的每個鉸鏈連接處都有一個T5梅花頭螺絲釘,將它們轉下來(圖7)。

圖7 支架與主機之間的每個鉸鏈連接處都有一個T5梅花頭螺絲釘。

取下支架,其下方可以有更多的產品標記。比較有意義的資訊包括:

  • 型號:1516
  • FCC ID:C3K1516
  • 輸入電壓:12V/2.0A

圖8顯示了上文提到過的microSD卡,我準備留著,也許以後用得著。

圖8 microSD卡。

現在來拆那個塑膠條。之前有人拆解Surface RT說只要撬動它,塑膠條應該馬上彈出來,但我的沒有彈出來。也許因為我的平板是翻新裝置,因此使用了更強力的黏合劑進行加固,也可能是因為我不夠心靈手巧。

圖9顯示了拆下來的塑膠條頂部和底部,以及後置相機(旁邊還有環境光感測器孔)和一個麥克風開孔的特寫。

圖9 塑膠條的頂部和底部。

圖10是拆掉塑膠條後的主機背面,從這裡可以粗略一瞥主機內部。請注意,這裡可以看到後置相機和環境光感測器,以及MEMS麥克風的橡膠「通風孔」,但看不到天線,不過相信我,它們一定在裡面。

圖10 拆掉塑膠條後的主機背面。

接下來,我得轉下周圍的17個T5梅花頭螺絲釘,其中一個在保修貼紙(若是撕毀這張貼紙就享受不了保修)下方(圖11)。

圖11 轉下17個T5梅花頭螺絲釘。

轉下所有螺絲釘,以便將主機的兩半分離(圖12)。你能馬上看出特別之處嗎?

圖12 轉下所有螺絲釘,將主機的兩半分離。

湊近點,看到那個發光的東西了嗎(圖13)?

圖13 轉下所有螺絲釘後,可以看到一個發光體。

在拆解Surface RT之前,我曾最後一次嘗試為它充電並使它啟動,這個燈證明了我的想法是對的:電池不是引起系統故障的根本原因。當然,與驅動整個電腦相比,點亮一個小LED燈所需的電量要小得多。

將主機的兩半分開(圖14)。

圖14 將主機的兩半分開。

接下來,請記住,電池子系統位於主機背面那一半,主機正面的那一半包含主機板、LCD等。這也意味著,當你看到某一張圖片左側的電路板時,如果從主機的正面來看,與它關聯的連接器位於右側。

說到這,我們再仔細看一下電池子系統。它由兩個電池組成,透過一條軟性PCB電纜連線到系統的其餘部分(圖14上面部分)。

很明顯,電池子系統由兩個截然不同的鋰離子聚合物電池組成,額定功率為31.5Wh,合起來提供7.4V電壓。

現在再看另一半,乍看和之前的那一半有點像,但實際上要有趣得多(圖14下半部分)。這一半也包含兩塊大致正方形的白色區域,但它們是三星LTL106AL01-002顯示器的背光系統。

這部分的所有元件都由塑膠夾和T3/T4梅花頭螺絲釘配合固定,用我的iFixit 64位元工具套通常都可以輕鬆應對那些螺絲釘。首先,從右側元件(記得吧,對應在照片的左側)中拆下充電連接器和microSDXC讀卡器(圖15)。

圖15 拆下充電連接器和microSDXC讀卡器。

其上方是右側的揚聲器和電源開關元件。將它們拆下來,就能更清楚地看到感測器是如何與外部連通的了(圖16)。

圖16 拆下右側的揚聲器和電源開關元件。

然後拆下對應的左側揚聲器(圖17)。

圖17 拆下左側的揚聲器。

圖18顯示了類比耳機/麥克風插孔,以及音量控制元件。

圖18 類比耳機/麥克風插孔及音量控制元件。

至於下方的這個元件(圖19),之前拆解Surface RT的人很奇怪地認為是第三個揚聲器,但我敢確定這是鈕釦電池,在主電池沒電的情況下,用來保持系統設置(同意我的說法嗎?)

圖19 在主電池沒電的情況下,鈕扣電池用來保持系統設置。

最下方是觸控螢幕控制器PCB,如圖20所示。第一個圖片中有三個Atmel (現屬Microchip Technology) mXT154觸控控制器從端IC,與另一面的Atmel mXT1386觸控式螢幕主控制器SoC相匹配。

圖20 觸控螢幕控制器PCB。

圖21顯示了拆下這塊PCB後剩下的部分。

圖21 從主機拆下觸控螢幕控制器PCB。

你是否留意到我把最精彩的部分(也許有人不同意)留到了最後?是不是很好玩?終於可以看一下元件頂端的主機板了,以及將這部分也拆下後的剩餘部分(圖22)。

圖22 元件頂部的主機板及剩餘部分。

可能首先讓你感到奇怪的是根本沒有系統風扇。當然,對於輕薄型筆記型電腦和平板電腦而言,這種設計並不獨特。也許更值得注意的是,設計中完全沒有任何類型的被動鋁散熱器(通常很笨重)。不過你可能會像我一樣想起,這款平板筆記型電腦不是基於x86 CPU的系統,而是通常更節電的Arm架構系統,散熱性較好。

在探究法拉第籠的內部之前,先將PCB翻過來(圖23)。這一面沒什麼可說的,只有兩個明顯的麥克風陣列埠,以及旁邊的兩個天線。

圖23 頂部主機板的背面只有兩個麥克風陣列埠及兩根天線。

我猜測其中一根天線用於提供2.4GHz Wi-Fi通訊和藍牙,另一根用於5GHz頻譜。不過,也可能藍牙天線是嵌入PCB,你們覺得呢?

再回到正面,先拆下相機模組(圖24),它們的解析度都是720p。

圖24 相機模組。

再拆下那些法拉第籠(圖25)。

圖25 拆下法拉第籠之後的頂部主機板。

在所有元件中,一眼就看到了用於熱管理的一小塊導熱膏。毫不意外,導熱膏下面是採用4-plus-1四核心Arm Cortex-A9配置的Nvidia Tegra 3 SoC (圖26);旁邊是一個華邦25Q32BV 32Mb SPI串列快閃記憶體,可能是用於儲存BIOS啟動程式碼。

圖26 Nvidia Tegra 3 SoC。

如圖27所示,在電路板的一側可以看到4個三星K4B4G0846B 4Gb DDR3 SDRAM,共提供2GB系統儲存。另外,還能看到Marvell Avastar 88W8797 2 × 2 WLAN/藍牙/FM SoC,及相應的射頻微型元件RFFM8200和RFFM8500 Wi-Fi前端模組。

圖27 電路板一側包含SDRAM、WLAN/藍牙/FM SoC及Wi-Fi前端模組等。

如圖28所示,在電路板的另一側,可以看到Sandisk 32GB快閃記憶體儲存模組、德州儀器TPS65911電源管理單元(PMU)、Wolfson 8962E身歷聲音訊轉碼器,以及賽普拉斯半導體的CY8C20466A CapSense 8位元PSoC。另外,請注意,在PCB的中間,有一塊奇怪的空位,標示著「J14」,表示連接器。

圖28 電路板的另一側包含快閃記憶體儲存模組、電源管理單元、音訊轉碼器等。

Surface RT可能已經不會再生產了,但在微軟Surface Pro X系列中仍然能看到它遺留的痕跡。Surface Pro X系列採用了與高通聯合開發的功能更強的Arm架構晶片,它不僅能夠運作原生Arm編譯程式碼,還支援x86編譯軟體的32位元(即將推出64位)模擬。當然,蘋果正將其全系列電腦產品線從英特爾的x86架構轉移到自己的Arm架構SoC,也是這一理念的驗證。讀者朋友,你對Surface RT或Surface Pro X產品設計有何看法?

(參考原文:Teardown: Microsoft Surface with Windows RT,by Brian Dipert)

本文同步刊登於EDN Taiwan 2021年2月號雜誌

 

 

 

 

 

 

 

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論