Apple TV H/W의 분석 - 2nd GENERATION

Apple이 Apple TV 2nd의 hardware를 어떻게 설계 했는지 기술적으로 검토하고자 한다.

필자가 Apple TV나 Google TV의 hardware를 분석 하고자 하는 이유는 제품을 몇 백만대 몇 천만대씩 파는
그런 거대 제조사들의 기술을 참고하고 배워서 공유하고자 함이다.

Apple TV 2nd Generation에 대한 분해는 이전 포스트를 참고하고 본 포스트에선 hardware 관점에서 좀 더
세밀하게 살펴보고자 한다.

☞ Apple TV의 분해 - 2nd GENERATION

[IR SENSOR]
Apple TV 2nd의 기구물을 보면 IR sensor를 주변으로부터 차폐하고자 했음을 알 수 있다.

위 사진에서 노란색 부분에 IR sensor가 위치하고 붉은색 방향에서 IR 신호가 들어오게 된다.
노란색 부분은 현재 사진을 기준으로 바닥 방향으로 움푹 파져있는 형태이며 주변은 chassis로 둘러 쌓여
있다.

아래는 노락색 부분을 확대한 사진이다.

움푹 들어간 이 부분에 아래 사진의 IR sensor가 들어가서 위치하게 된다.

Apple TV 2nd는 IR sensor에 입력되는 신호를 주변의 LCD TV나 보드 내부의 간섭으로 부터 차폐하기 위해
위와 같이 구성한 것으로 판단되지만 수광각이 제한되지 않을까 생각된다.

실제로 IR sensor의 감도와 거리, 수광각을 확인해 보진 않았으나 기기의 바로 앞에서 리모콘을
좌,우 각도로 돌려가며 눌러본 결과 넉넉히 동작하였다.

[수동 소자의 크기]

위의 사진은 A4 CPU의 주변 모습이다.
Apple TV 2nd는 1005 package보다 작은 size인 0603 package부터 다양한 package까지 사용하고 있다.
(1005는 mm단위이며 mil단위로는 0402 이고 0603은 mil단위로 0201 이다)

붉은색 부분은 0603 package들이며 노란색 부분은 1005 package들이고 주변의 조금 큰 부품들이
1608 package들이다.

다음의 사진을 보면 조금 큰 부품들도 사용되었다.

부품의 크기를 느낄 수 있도록 mm단위의 철재 자를 사용하였으니 붙어있는 콘덴서들의 크기를 가늠할 수
있을 것이다.

Apple은 제품의 크기를 소형화 하기 위해 매우 작은 부품들을 사용했지만 일부 부분은 회로 설계상
어쩔 수 없이 큰 부품들이 사용하였음을 알 수 있다.

[TP와 VIA HOLE]

Apple TV 2nd의 PCB에 하얀색 점들이 매우 많이 도포되어 있다.
연두색으로 표시된 부분에서 확인할 수 있는데 이 하얀색 점들은 아무리 봐도 Test Point로뿐이 안
보인다.

Apple은 TP를 왜 이렇게 많이 넣어놨을까?
초기 설계에 들어있던 TP들을 귀찮아서 삭제하지 않은 것인지 AS나 field불량에 대한 검토를 분석하기
위함인지 알 수 없다.

Apple TV 2nd의 PCB는 두께가 1.2mm로 측정되었고 우리 회사의 PCB담당자 의견으론 6층으로 보인다고
한다.

갈색 부분을 보면 via가 보이는데 PCB의 전체 layer에 drill되는것이 아니라 필요한 layer에만 drill작업이
이루어지는 내층 via를 사용했다. PCB담당자의 말로는 build up이라고 불린다고 한다.

이런 내층 via를 사용하면 PCB가격이 많이 올라가겠지만 PCB사이즈가 작아지고 해킹의 염려도
줄어들겠다.

[USB의 전류 용량]

Apple TV 2nd의 USB콘넥터 뒷 부분에 초록색의 부품이 있다.
Poly switch라는 부품인데 전원의 short를 방지해 준다.

USB는 전류를 공급할 수 있는 인터페이스인데 만일 불량인 USB memory 장치가 삽입되거나 하면
메인 보드가 파손될 수 있기 때문에 fuse처럼 전류를 차단해 주는 부품이 사용된다.

Fuse는 과전류가 흐르면서 끊어지는 부품인데 비해 poly switch는 과전류가 사라지면 정상 상태로
recovery되는 특성의 부품이다.

노란색 부분에 있는 poly switch에 '50'이라고 marking되어 있는것으로 봐선 USB쪽으로 500mA 까지
공급 가능한 것으로 보인다.

USB HDD등 500mA이상의 장치들은 전원을 공급하기엔 무리가 있을 것이기 때문에 별도의 전원을
사용하는 장치를 사용해야만 할 것이다.

[Wi-Fi 패턴]

이전의 포스트에서 봤듯이 Apple TV 2nd는 Panasonic의 Wi-Fi/Bluetooth/FM module을 내장하고 있다.
분홍색 thermal pad 아래에 module이 있고 노란색 부분이 PCB pattern으로 구성한 pattern 안테나
부분이다.

안테나와 module은 붉은색 부분에서 확인할 수 있듯이 곡선의 RF pattern으로 연결되어 있다.

[HDMI & LAN]

위 사진의 좌측은 LAN이고 우측은 USB와 HDMI 포트의 bottom 부분이다.

아래의 사진은 해당 포트들의 top 부분이다.

특이한 점은 HDMI나 USB같은 high speed pattern들이 top이나 bottom layer에서 routing되지 않았다는
것이다.

아래의 HDMI쪽 top layer부분 확대 사진을 봐도 routing이 보이지 않는다.

보통 high speed의 pattern들은 top에 routing할 것이 제안되며 차선책으로 bottom에 routing되는것이
일반적인데 Apple TV 2nd는 해당 패턴들을 inner layer로 routing하였음이 확인 되었다.

이렇게 해서 Apple TV 2nd의 IR sensor, 수동 소자들의 package, via hole, USB 전류 용량, Wi-Fi의
RF pattern, High speed pattern들에 대해 살펴 보았다.