Вообще, я большой любитель экзотических гаджетов и разной диковинки. Порой мониторю барахолки в поисках чего-то такого, что не продавалось в условной «Евросети», а если гаджет попадается нерабочий, то стараюсь его восстановить. Особый кайф мне приносит ремонт материнских плат — объём дофамина от чувства того, что ты только что восстановил устройство, на котором поставили крест более 10 лет назад, просто невероятный!
Недавно мне в руки попал уникальный смартфон-игровая консоль JXD S5800, который при внешней целостности не подавал никаких признаков жизни. После короткой диагностики виновник нашелся быстро. В этой статье расскажу не только о ремонте и о том, причем здесь Samsung, но и детально разберу аппаратную платформу типичного смартфона тех лет. Если интересно — жду под катом.
❯ Предисловие
Вообще, это уже пятая статья про игровые гаджеты в моём блоге. Ранее мы с вами реставрировали плату N-Gage, которую я купил из утиля за копейки, изучали аппаратную платформу уникального двухпроцессорного телефона, где уместились аппаратный клон NES и обычный кнопочный телефон, и даже пытались дать новую жизнь единичному прототипу игрового смартфона, которому не суждено было появиться на свет...
Будучи увлеченным гиком и любителем поиграть, особое внимание я уделяю нерабочим гаджетам. Иногда ради фана ремонтирую даже некомплектные девайсы: например, у меня нет ни одной собранной PSP 1000-й серии, но ради интереса я всё равно изучаю плату, схемотехнику, смотрю, как ведёт себя платформа в нештатных ситуациях, и просто занимаюсь типичными техногиковскими делами. К слову, если вам интересно — я готов написать подробную статью с полным исследованием схемотехники оригинальной PSP, ну а если тема зайдет — то и материал с разработкой небольшой 3D-игры с нуля для неё!
Недавно я листал авито в поисках чего-нибудь интересного и наткнулся на настоящую жемчужину — игровой смартфон JXD S5800 по цене в 1 000 рублей, где продавец утверждал, что отсутствует только аккумулятор...
Сразу же заказал устройство и принялся ждать. Но по приезду меня ожидал очень неприятный сюрприз: после вскрытия обнаружил сорванную пломбу, частично поврежденную антенну и залуженные контакты аккумулятора. Это значит, что сюда уже явно когда-то подпаивали «чужой» АКБ (не забыв оплавить часть корпуса здоровенным жалом) и пытались влезть без опыта ремонта таких устройств. Я написал продавцу, потребовал вернуть часть суммы вместо полного возврата и принялся диагностировать гаджет.
❯ Диагностика
Далее начинается самое интересное. После подключения ЛБП, я обнаружил, что смартфон не стартует и стабильно висит на потреблении около 20мА. Поскольку гаджет построен на чипсете от MediaTek, то решил подключить его к ПК и проверить, стартует ли процессор — если да, то в диспетчере устройств мы обнаружим MediaTek USB VCOM, либо же MediaTek Preloader, а если нет (или повреждены дата-линии USB) — то смартфон никак не отреагирует и потребление останется на примерно том же уровне. Важно понимать, что для старта MediaTek'овских и Qualcomm'овских чипсетов не нужна ни оперативная память, ни постоянная: если BootROM чипсета не может прочитать вторичный загрузчик из памяти или проинициализировать DRAM, то он просто падает в аварийный режим и всегда определяется компьютером как QHSUSB_BULK 9008 (это и есть так называемый EDL-режим, часто реализуется замыканием одной из сигнальных линий флэшки на массу), либо MediaTek USB COM Port. Обычно, это признак того, что процессор точно живой.
Мне повезло, процессор не только был живой, но и успевал передать управление первичному загрузчику — так называемому Preloader'у, а это значит, что ему удалось прочесть данные из флэшки в собственную SRAM. В чипсетах MediaTek загрузка делится на три основных этапа:
-
BootROM — самый первый загрузчик, физически прожжён в сам процессор с завода и содержит в себе минимальный USB-стек для загрузки DA в RAM, а также минимальную логику для работы с eMMC/UFS/NAND микросхемами памяти и передачи управления следующей стадии загрузки. На этом этапе процессор потребляет не более 50мА и если он висит в аварийном режиме — потребление остаётся константным и не пропадает при отпускании кнопки включения.
-
Preloader — тот самый вторичный загрузчик. В его задачи входит инициализация DRAM, контроллеров периферии в процессоре, контроллера питания (иногда) и передача управления третьей стадии загрузчика. В Preloader'е содержится таблица ассоциации CID с конфигурацией DDR-контроллера, поэтому при прошивке некорректного загрузчика можно получить тяжело-восстанавливаемый «кирпич».
-
LK — небольшое ядро, которое загружается до старта Linux. В его задачи входит инициализация дисплея, отображение первичного логотипа производителя (тот, что до анимации), определение причины включения (кнопка, зарядка), определение режима загрузки (обычная система, recovery или тестовый режим), а также реализация протокола fastboot и загрузка ядра системы. Если в процессоре не прожжен фьюз секьюрбута, то небольшим патчем lk можно разблокировать загрузчик (т. е. сам lk) любого смартфона.
Из чего делаем вывод: аппаратная часть скорее всего живая, и дело, возможно, в прошивке. Бывало у некоторых смартфонов Lenovo на MediaTek такое, что после 5-7 лет простоя сам по себе стирался загрузчик. Причём логика такого поведения совершенно неясна — контроллер питания ведь не давал процессору разрешения на старт. Однако при попытке прошить образ на своё устройство, я получал ошибку 4008 S_FT_DOWNLOAD_FAIL — что обычно сигнализирует о проблемах с флэшкой. После попытки прямой записи дампа с помощью фирменной утилиты прошивки, я получил более конкретную ошибку — S_DA_SDMMC_WRITE_FAILED, что означало только одно: eMMC своё отжила.
Вообще, eMMC выходят из строя по-разному. Некоторые просто падают в режим read-only, сохраняя данные — но смартфон работает крайне нестабильно и ни с того ни с сего сыпет ошибками в приложениях. Некоторые падают в read-only, умудряясь потерять большую часть данных (как в нашем случае). А некоторые продолжают работать до победного конца. Всё зависит от контроллера в самой флэшке, ведь по сути это просто чип NAND-памяти в паре с специальным MMC-контроллером, почти как в MicroSD. Поскольку NAND по своей натуре подвержена постоянной деградации, в её структуре предусмотрены так называемые spare-страницы, где контроллер хранит флаги коррекции ошибок (ECC), а также свою служебную информацию о бэдблоках и степени износа — wear level.
Раньше телефоны использовали NAND (а если отмотать до начала нулевых — NOR, а в 90-х даже EEPROM!) так называемого старого типа. У такой памяти тоже был контроллер, но представлял он из себя что-то типа дешифратора между блоками памяти и чипсетом устройства. За организацию spare-страниц, подсчет степени износа и хранение информации отвечал отдельный NAND-контроллер в чипсете смартфона, который сам по себе не «приговаривал» память, а вся ответственность на сохранении флэшки лежала на драйвере mtd-устройства в системе. И что самое крутое — с помощью специальных команд память можно «освежить»: к примеру в загрузчике u-boot есть команда nand scrub, которая позволяет очистить всю информацию о бэдблоках и коррекции ошибок, и попытаться вернуть чип памяти к жизни.
В eMMC же за этим контроля нет: как заложил производитель чипа памяти в прошивку контроллера — так и будет. И когда-то это сыграло злую шутку с чипами от Samsung...
❯ Ремонтируем
Далее я решил разобрать смартфон и заменить микросхему флэш-памяти. В процессе разборки выяснилось, что смартфон не так уж и прост по конструкции — инженеры знатно постарались. Основная плата, судя по нераспаянному 3,5 мм джеку, предположительно наследник референсной платформы MediaTek. По бокам расположились платы с кнопками и стиками. Причём правая сторона почему-то подключена шлейфом к левой и только затем к основной — такое нечасто встретишь в игровой консоли.
Далее снял защитный экран и всё стало понятно: в JXD S5800 использовался печально известный чип памяти Samsung KMK7X000VM-B314. Дело в том, что eMMC производства Samsung с 2012 по 2015 год имела репутацию крайне ненадежной и «похоронила» ни одну тысячу по сути исправных смартфонов. В прошивке контроллера самого чипа памяти был баг с определением уровня износа: Samsung'овские eMMC поддерживали что-то то типа S.M.A.R.T., который умудрялся приговаривать живые и вполне рабочие флэшки задолго до их фактического выхода из строя. Причём делал он это максимально странно: временами данные удавалось сохранить, а иногда он умудрялся потерять вообще всю информацию и отправить смартфон прямиком в сервисный центр. И этот баг не фиксили годами.
Из-за чипов серии K полегли такие легенды, как Galaxy S3, Galaxy S4, Galaxy S4 Mini, Galaxy S4 Zoom (причем почти все), Lenovo A328, а также бесчисленное количество других смартфонов и планшетов. Доходило до абсурда: Samsung часто используют в своих смартфонах противные виды компаунда и ставят память впритык к процессору, из-за чего феном их снимать рискованно. Поэтому многие мастера просто спиливали неисправную микросхему гравёром подчистую, чистили компаунд и ставили новый, полностью чистый чип памяти с пустой зоной RPMB. Ведь даже если снять живую микросхему с донорской платы, смартфон отказывался с ней работать из-за привязки памяти к процессору...
Рассуждения о дефекте прошивки контроллера так и оставались бы теорией, если бы не ребята из команды Z3x. Они умудрились где-то достать документацию на сервисный режим прошивки контроллеров в eMMC через тест-поинты, сдампить (?) прошивки с рабочих флэшек и начать прошивать контроллеры неисправных чипов. И как бы это забавно ни звучало, флэшки внезапно оживали, причём иногда вместе с очисткой RPMB-зоны, что позволяло использовать их для ремонта других смартфонов! Думаю, происходило это как раз из-за эффекта, схожего с командой «nand scrub» в классических NAND'ах — очищалась таблица бэдблоков, информация об износе, а сама новая прошивка была более удачной и позволяла «побегать» такой микросхеме ещё несколько лет. И что самое грустное: Samsung не признавали проблемы, предпочитая молча исправить её в ~2015-2016 году...
Собственно, в случае с нашим смартфоном всё немного сложнее. У нас используется не просто eMMC, а eMCP — микросхема, объединяющая в одном корпусе как флэш, так и оперативную память. Дело в том, что смартфоны на чипах MediaTek используют CID флэшки для определения конфигурации DRAM-контроллера. Если CID установленной флэшки в Preloader'е нет, смартфон просто откажется включаться и выдаст ошибку S_FT_ENABLE_DRAM_FAIL. Поэтому нужно подобрать либо такую же микросхему памяти, либо поддерживаемую хотя бы одним из прелоадеров, доступных для данного чипсета. Тут-то и кроется главная фишка: при желании смартфон можно даже проапгрейдить, просто установив микросхему с большим объёмом оперативной и постоянной памяти, если найти подходящий Preloader.
Микросхемы 2/16 в корпусе BGA163 я не нашёл, поэтому порылся в донорах и обнаружил битый и раздербаненный смартфон DEXP на таком же чипсете и с идентичной eMCP:
Далее выпаял чип и снял с него остатки шаров оплёткой для снятия припоя. В целом, это необязательный шаг — старые шары можно снять и паяльником, но оплётка снижает вероятность появления слишком больших шаров при перекатке.
После этого я взял JIG, установил туда чип и центрировал трафарет, а затем нанес ровным слоем паяльную пасту Mechanic:
Пришло время превратить пасту в шарики — перекатывал шары на температуре 285 китайских попугаев при минимальном потоке воздуха на фене типа 858D. Имейте ввиду, что эти микросхемы памяти относительно нежные и очень не любят перегревов, поэтому снятие, установка и перекатка должны быть относительно быстрыми и с соблюдением адекватного термопрофиля.
Далее осматриваем шары на предмет соосности и идентичности высоты. Иногда, если паста нанесена не слишком аккуратно между пинами, один-два шарика могут получится больше или меньше других, что может помешать нормальной установке на плату. В таком случае можно снять неудачные шары и докатать их вручную:
Затем снимаем старый чип памяти с платы. Грел только сверху при температуре 310°C с небольшим потоком воздуха — чип начал покачиваться спустя полторы минуты прогрева и снялся без проблем лезвием. После этого зачищаем пятаки от старых шаров паяльником с маленьким кусочком оплетки и отмываем посадочную площадку от флюса.
Теперь наносим флюс с кончика пальца (я использую Amaoe), центрируем чип относительно шелкографии на плате и устанавливаем при температуре 310°C. Но с современными смартфонами такое скорее всего не прокатит — там без нижнего подогрева делать нечего, а UFS-память крайне нежна к перегреву.
После установки чипа мы прошиваем смартфон. Если Preloader прошился и процесс пошёл — значит чип встал нормально, оперативная память проинициализировалась, а eMMC пережила перекатку и установку на плату. Однако лучше где-нибудь иметь дамп NVRAM любого телефона на 6582, дабы сразу прописать Mac-адрес и IMEI, чтобы не потерять сеть.
И вот — момент истины! Зажимаем кнопку включения и... видим, что гаджет включился и полностью работает! Дисплей, тачскрин, кнопки, стик — всё оказалось исправным. Осталось лишь собрать смартфон...
❯ Изучаем
Но я же не просто так говорил, что инженеры постарались — здесь действительно есть на что посмотреть. Поэтому перед сборкой мы по традиции блога изучим аппаратную платформу устройства и начнём с сердца смартфона — чипсета MediaTek MT6582. По правде сказать, этот процессор — прямо-таки настоящее инженерное чудо, размером чуть более 1 сантиметра. И внутри себя он скрывает:
-
Целых 4 основных ядра ARM Cortex-A7, работающие на частоте 1.3ГГц, с поддержкой набора инструкций ARMv7, а также SIMD — Neon.
-
Одно дополнительное ядро Cortex-R4, работающее на частоте 480МГц для обработки сети и задач Baseband'а, плюс дополнительный DSP сопроцессор на неизвестной архитектуре.. Вопреки распространенным заблуждениям, в большинстве MediaTek'овских чипсетов модем встроен в процессор.
-
Двухъядерный видеоускоритель Mali-400MP2, работающий на частоте 500МГц. Это довольно серьезный GPU по меркам тех лет и был способен потянуть GTA: San Andreas, или, например, Asphalt 8 с комфортным FPS при разрешении в 800x480.
-
Контроллер DDR2/DDR3 оперативной памяти, плюс контроллеры eMMC/NAND.
-
Контроллеры USB, I2C, SPI, UART, I2S (для подключения внешних аудиокодеков), ШИМ, а также SD и SIM.
-
Поддержка MIPI DSI и DBI дисплеев с разрешением до WVGA или даже HD.
-
И всё это изготовлено по 28нм техпроцессу с общим размером корпуса в 10.16x10.16мм! А ведь это только корпус, сам кристалл ещё меньше...
Вне всяких сомнений, этот чипсет — шедевр технологической мысли, учитывая его размеры... Даже MT67xx уже были заметно больше по габаритам, несмотря на идентичные 4х-ядерные конфигурации.
Чуть ниже скрывается чип eMCP от Samsung, о котором мы с вами уже поговорили. Левее обнаруживается контроллер питания MediaTek MT6323GA. В него входит:
-
Логика управления режимами питания, а также транзисторная защёлка, которая даёт разрешение на старт.
-
Watchdog для мониторинга полного зависания процессора и автоматической перезагрузки.
-
Целых 3 Buck DC-DC понижающих преобразователя для формирования основных шин питания. Первый занимается формированием питания процессора — т. е. VCore (~0.8В), второй — формирует дополнительное питание усилителя — VPA, а третий формирует главную периферийную шину — VSYS (3.3В).
-
Аж 23 LDO для формирования второстепенных шин питания. Именно LDO формирует шины питания цифровой логики VIO (1.8В и 2.8В), питание камеры VCAM, контроллера дисплея VLCD, RF-фронтэнда, USB и других модулей.
-
Часы реального времени (RTC).
-
Контроллер зарядки Li-Ion аккумуляторов.
-
Одноканальный моно-усилитель для разговорного динамика мощностью до 0.7Вт класса AB/D.
Это просто невероятно крутой функционал для копеечного чипа. Круче только засунуть КП в процессор :)
Под дополнительным экраном скрывается RF-часть устройства. Она не менее интересна, поскольку всего в нескольких чипах таится довольно богатый функционал. Первым делом мы видим усилитель мощности VC7584-21, в задачи которого входит усиление 3G-части RF-тракта (верхний и средний диапазон частот). Рядом находится чип VC3318 — если я правильно понял, это усилитель 2G-части (а вернее нижнего диапазона частот — т. н. LowBand).
Ещё немного правее скрывается чип MT6627N, который отвечает за Bluetooth, Wi-Fi, GPS и FM функционал смартфона. К слову, у него тоже есть своя прошивка и технически это дополнительный процессор.
Чуть ниже скрывается микросхема MT6166V — это RF-фронтэнд, в котором спрятана вся магия превращения цифровых сигналов в аналоговые и обратно. Именно она преобразует сигнал с антенны в цифровые данные для DSP модема и упаковывает датаграммы в аналоговые пакеты, которые уходят в эфир.
Слева расположилась микросхема, которая формирует питание подсветки (определяется по характерной фидбек-обвязке для повышающего DC-DC преобразователя), а также микросхема-свич бендов (?) GPS-тракта (на основе схемы из другого смартфона на такой же платформе, о назначении только догадываюсь).
Чуть ниже расположилась микросхема гироскопа.
На дополнительной плате занял место микроконтроллер, который я уж точно не ожидал здесь увидеть — TI MSP430, отвечающий за опрос кнопок и стиков. Он подключен к процессору через шину I2C и с помощью специального драйвера в Linux выступает дополнительным устройством ввода.
И в целом это вся аппаратная платформа устройства. Несмотря на отсутствие схемы именно на этот смартфон, опыт показывает, что большинство устройств построены на плюс-минус схожей референсной платформе от производителя чипсета — и даже без родной схемы можно провести диагностику и ремонт совершенно неизвестного устройства. Так было во времена кнопочных Nokia, так происходит сейчас с современными Samsung, так будет и в будущем. Так что без системного подхода в этой сфере никуда :)
❯ Включаем
Ну, раз уж наш смартфон снова работает, то теперь мы можем протестировать его в играх на практике. После загрузки нас встречает кастомный лаунчер, специально оптимизированный под формат игрового смартфона, плюс небольшой набор программ. Среди них есть популярный в прошлом HappyChick (что-то типа RetroArch + репозиторий ромов), а также программа для маппинга аппаратных кнопок на тачскрин — для тех игр, где не поддерживается геймпад.
Моё внимание сразу же пало на очень неплохой IPS-дисплей с разрешением 960x540 — почти как Retina у iPhone 4. Да, сегодня оно кажется небольшим, однако какой-то особой зернистости и дискомфорта не ощущаешь. Матрица отличается не только отличной цветопередачей и большими углами обзора, но и значительным запасом яркости подсветки.
В целом, смартфон работает шустро даже сейчас. По прямому назначению его можно использовать без каких либо проблем — он звонит, выходит в сеть (только 2G), с него можно зайти в ВК через Kate Mobile или использовать Telegram. Несмотря на Android 4.2, с устройством ещё долго можно будет ходить как со вторым или даже основным мобильным.
Но очевидно, что главная фишка — это игровые возможности. И здесь с этим всё прекрасно. Например, эмулятор NES идёт на полной скорости с адекватной поддержкой всех аппаратных кнопок и даже аналогового стика. Играть одно удовольствие.
Не менее хорошо идут и эмуляторы 16-битных консолей — таких как Sega Mega Drive. В отличии от внешних BT-геймпадов, здесь нет инпут-лага — что я считаю очень весомым плюсом в пользу настоящих игровых смартфонов.
Также JXD S5800 радует в эмуляции PS1. Даже тяжелые игрушки по типу Quake II идут без особых проблем и на полной скорости. Изредка может быть небольшая рассинхронизация по звуку, но не более того.
Ну и куда же без нативных игр! S5800 тянет многие релизы своих лет без каких-то особых проблем. NFS MW2012, Asphalt 8, GTA: SA — эти игры идут может и не на максимальных настройках, но всё равно выглядят хорошо и идут с приемлемым фреймрейтом.
Несмотря на то, что на ранних партиях наблюдался баг с залипанием кнопок из-за матричного метода подключения (кто вообще так делает на игровых консолях?!), я считаю JXD S5800 одним из лучших игровых смартфонов из когда-либо созданных. Судите сами: удобная эргономика, не самый плохой ход кнопок, наличие обоих триггеров и плавные, беспроблемные стики, тактильно схожие с PS Vita. Поверьте, ни один телескопический геймпад не сравнится с эргономикой монолитного устройства... Ну, разве что Motomod Gamepad :)
❯ Заключение
Вот такая статья у нас с вами получилась. Конечно я понимаю что мои знания в сфере ремонта телефонов очень малы, я плохо понимаю схемотехнику и мне никогда не сравнится с мастерами у которых по 10-15 лет опыта, а моя методика диагностики и подходы к ремонту могут показаться кому-то дилетантскими. Чего уж говорить, я пока даже расковырять и восстановить межслой не могу, ну или катнуть бутер на условном X3 Pro не угрев UFS. Но я всё равно стараюсь и получаю удовольствие от ремонта «для фана», я же всё таки техногик и любитель поиграть и иногда даже что-то написать для диковинных гаджетов :)
Ну и надеюсь, что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram-канал «Клуб фанатов балдежа», куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты и щитпостю. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале.
У меня также есть Boosty, а если вы хотите что-нибудь подарить из железа и увидеть о них статью — пишите мне в Telegram. Интересны разные гаджеты: игровые консоли, смартфоны/телефоны, коммуникатоы/КПК, ретро ПК железо и всякое такое. Если девайс интересный, то я порой могу и недели потратить на восстановление его платы. Всем большое спасибо!
К слову, может у кого-то валяется та самая «уставшая» PSP, которая внезапно перестала работать 15 лет назад и отправилась в ящик? А то писать статью на примере чисто одной платы такое себе, да и на Авито доноры стали уж очень дорогими (2-3 тысячи рублей, пока не могу себе позволить):
А для контраста можно и китайский клон добавить. Если у вас есть нерабочий JXD S601 — добавлю его в сравнение, поскольку это не менее интересное устройство :)
Автор: monobogdan
