Nguyên lý hoạt động của Face ID trên iPhone 12 Pro Max (cấu trúc, cảm biến, luồng xử lý, điều kiện hoạt động & lỗi thường gặp).

1. CẤU TẠO FACE ID TRÊN IPHONE 12 PRO MAX

Face ID gồm 3 khối phần cứng chính, nằm ở khu vực tai thỏ (notch):

(1) Dot Projector (Flood & Dot Emitter) – “máy chiếu điểm”

Phát ra hơn 30.000 tia hồng ngoại (IR dots) chiếu lên gương mặt.
Tạo bản đồ chiều sâu (3D depth map) của cấu trúc khuôn mặt.
Được điều khiển bởi CPU thông qua AOP & PMIC phụ.

(2) Infrared Camera (IR Camera) – camera hồng ngoại

Thu lại mô hình 3D do Dot Projector tạo ra.
Chỉ ghi nhận ánh sáng hồng ngoại (IR) → hoạt động tốt trong tối hoặc sáng mạnh.

(3) Flood Illuminator – đèn chiếu hồng ngoại

Chiếu nền IR để:
- Hỗ trợ IR camera nhìn rõ trong tối.
- Tăng độ chính xác và khả năng nhận diện trong môi trường phức tạp.

(4) Proximity + Ambient Light (trên Flex Face ID)

Gần như đi cùng khối Face ID nhưng là cảm biến phụ trợ:
- Nhận diện ánh sáng môi trường (ALS).
- Phát hiện khoảng cách (Proximity).
- Nếu lỗi flex này → 99% Face ID sẽ lỗi.

2. LUỒNG HOẠT ĐỘNG – NGUYÊN LÝ CHI TIẾT

Dưới đây là quy trình từng bước khi bạn nhìn vào điện thoại:

Bước 1: CPU kích hoạt Face ID

SoC (A14 Bionic) gửi yêu cầu qua:
- AOP (Always-On Processor)
- Các rail nguồn như PP1V8, PP3V0, PP5V, I2C bus, SPI bus
  → kích hoạt Dot Projector + Flood Illuminator + IR Camera.

Nếu bất cứ rail nào không lên → lỗi Face ID Not Available.

Bước 2: Flood Illuminator bật trước

Mục đích: tạo ánh sáng IR nền.
IR camera bắt đầu thu hình cơ bản của khuôn mặt.

Nếu Flood hỏng → Face ID hoạt động yếu trong tối.

Bước 3: Dot Projector chiếu 30.000 điểm IR lên gương mặt

Đây là bản đồ 3D thô.
Tất cả các điểm được chiếu với cấu trúc thuật toán cố định.

Nếu Dot Projector chết → Face ID mất hoàn toàn (0% sửa được nếu thay Flex)
Vì Apple mã hóa cứng Dot Projector ↔ CPU.

Bước 4: IR Camera thu về bản đồ chiều sâu

IR camera xử lý:

Khoảng cách từng điểm IR
Biến dạng bề mặt
Dữ liệu kết cấu 3D của mặt người

Camera này cực kỳ nhạy → hỏng lens hoặc lệch góc cũng lỗi.

Bước 5: SoC tạo mô hình 3D & so sánh với dữ liệu đã lưu

GPU + Neural Engine xử lý dữ liệu 3D bằng:
- Machine learning
- Neural networks
- Depth matching
  → Xác minh khuôn mặt.

Nếu sai khác lớn → yêu cầu nhập mật khẩu.

Bước 6: Mở khóa

Nếu mô hình phù hợp:

SoC → SEP (Secure Enclave Processor) kiểm tra khóa sinh trắc.
Mở khóa máy.

SEP là phần không thể thay thế → nếu hỏng logic board → mất Face ID vĩnh viễn.

3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỔNG QUAN (mô tả đơn giản)

A14 SoC ──> AOP ──> kích hoạt nguồn Face ID

AOP ──> Flood Illuminator ──> Tạo ánh sáng IR nền
                                 │
                                 ▼
                         IR Camera thu hình ──> gửi trả về SoC

AOP ──> Dot Projector ──> Chiếu 30.000 điểm IR ──┘

SoC (Neural Engine) ──> tạo mô hình 3D ──> SEP xác thực ──> Mở khóa

4. FACE ID HOẠT ĐỘNG DỰA TRÊN CÁC ĐIỀU KIỆN SAU

Điều kiện	Nếu lỗi
Dot Projector OK	Lỗi = “Face ID not available”
Flood Illuminator OK	Lỗi trong môi trường tối
IR Camera OK	Face ID chạy nhưng không quét
Flex Face ID không đứt	Lỗi Face ID vĩnh viễn
ALS / Proximity hoạt động	Face ID lỗi khi ra nắng

5. NHỮNG LỖI THƯỜNG GẶP TRÊN 12 PRO MAX

1. Đứt flex Face ID (thay thế = mất vĩnh viễn)

Do:

Rớt máy
Va đập
Tháo màn sơ suất

2. Dot projector chết – lỗi CHÍNH

Thay flex khác = MẤT FACE ID
(vì Apple khóa phần cứng bằng mã hóa).

3. Flood Illuminator lỗi

Face ID sai khi trời tối.

4. IR camera lệch hoặc hỏng

Hiện lỗi “move iPhone higher/lower”.

5. Lỗi AOP hoặc đường PMU cấp nguồn cho Face ID

Lỗi logic board → Face ID không khởi tạo.

PP3V0_S2 trên iPhone 12 Pro Max là tên một đường nguồn (power rail) trong hệ thống nguồn của máy.
Giải thích chi tiết:

Ý nghĩa từng phần của tên PP3V0_S2

1. “PP” = Power rail

Tiền tố chuẩn của Apple, dùng để đặt tên các đường nguồn phân phối trong bo mạch.

2. “3V0” = điện áp 3.0V

Đây là đường nguồn có điện áp danh định 3.0 volt (thường dao động khoảng 2.9V–3.1V khi đo thực tế).

3. “S2” = Power Domain S2 (State 2)

“S2” chỉ mức ưu tiên / trạng thái hoạt động của đường nguồn trong hệ thống quản lý nguồn PMU.

Giải thích 3 trạng thái phổ biến trên iPhone:

Power Domain	Tên	Hoạt động lúc nào?
S5	Shutdown / Off	Máy tắt hoàn toàn, chỉ vài nguồn luôn-on hoạt động
S2	Standby / Mid	Giai đoạn chuẩn bị khởi động, hoặc máy đang ngủ
S0	Full On	Máy chạy hoàn toàn, CPU hoạt động

=> PP3V0_S2 = đường nguồn 3.0V được bật từ giai đoạn S2, trước khi CPU chạy full.

PP3V0_S2 dùng để làm gì?

Tùy từng đời máy, nhưng trên iPhone 12 Pro Max, nguồn này thường cấp cho:

Các mạch sensor (đo gia tốc, con quay, tiệm cận…)
Một số mạch giao tiếp (I2C, SPI dùng cho cảm biến)
Các khối logic nguồn cấp trung gian trước khi bật các rail chính S0
Có thể cấp cho audio codec logic nhỏ
Một phần nhỏ phục vụ Face ID sensors

(Nó không phải nguồn CPU hay GPU.)

Khi sửa chữa, PP3V0_S2 liên quan gì?

Nếu máy:

Treo táo
Sập nguồn khi vào màn hình chính
Mất cảm biến (gyro/proximity)
Không vào DFU
Hoặc nóng nhẹ ở khu PMU…

→ bạn cần kiểm tra PP3V0_S2.

Ba bước kiểm tra chuẩn:

1️⃣ Đo xem có 3.0V không khi máy boot

Xuất hiện sau PP_VDD_MAIN, PP5V…
Nếu mất → LDO trong PMU lỗi hoặc chạm tải downstream.

2️⃣ Kiểm tra trở kháng (ohm)

Ohm quá thấp → chạm đường (sensor IC, filter, tụ decoupling).
Ohm quá cao hoặc vô hạn → đứt cầu chì, đứt line.

3️⃣ Kiểm tra filter / tụ nối đất

Tụ chạm đất là lỗi rất hay gặp.

Chỉ cần nói: “tạo sơ đồ PP3V0_S2”.

GPIO_SCM_AOP_BI_PROX_INT_L_1V8 Tín hiệu trên IPhone 12 Pro max

1. Tách nghĩa từng phần của tên tín hiệu

# GPIO

Là General Purpose Input Output
→ Đây là một chân tín hiệu dạng vào/ra của IC.

# SCM (System Control Module / Sensor Control Module)

Trong kiến trúc iPhone đời mới (X → 14), “SCM” thường chỉ khối vi điều khiển chuyên xử lý cảm biến.

AOP (Always On Processor)

AOP = vi xử lý luôn hoạt động bên trong PMU (Apple gọi là AOP Coprocessor).
Nó quản lý:

cảm biến
nguồn phụ
Wake/Sleep
Face ID
Proximity
ALS (ambient light)

BI = Bidirectional

Tín hiệu 2 chiều (có thể input hoặc output, tùy ngữ cảnh).
Nhưng trong thực tế chân INT thường là input về AOP.

PROX_INT = Proximity Interrupt

Đây là tín hiệu ngắt (interrupt) báo từ cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor).
Khi cảm biến phát hiện vật ở gần (điện thoại áp tai), nó kéo chân INT xuống.

L = Active Low

Chân INT hoạt động mức thấp:

0V → kích hoạt
1.8V → không kích hoạt

1V8 = Mức điện áp hoạt động

Tín hiệu logic 1.8V, tương thích với AOP.

2. Kết luận: tín hiệu này là gì?

👉 GPIO_SCM_AOP_BI_PROX_INT_L_1V8
là chân tín hiệu ngắt mức thấp 1.8V, đi từ cảm biến tiệm cận (Proximity) tới bộ xử lý AOP, báo cho hệ thống biết rằng có vật cản gần cảm biến.

3. Vai trò trong iPhone 12 Pro Max

Chân này dùng để:

Báo bật / tắt màn hình khi áp tai nghe
Hỗ trợ Face ID (vì IR Prox & Flood Illuminator liên quan)
Điều khiển auto-brightness
Ổn định đo khoảng cách theo thời gian thực

4. Lỗi liên quan khi chân PROX_INT hỏng

Nếu không có tín hiệu này:

Tắt màn hình khi nghe gọi không hoạt động
Màn hình tự tắt khi không áp tai
Không kích hoạt được Face ID
Lỗi cảm biến tiệm cận (Proximity / ALS error)
Máy treo logo nếu AOP không nhận được interrupt chuẩn

5. Khi sửa chữa cần kiểm tra gì?

Kiểm tra mức 1.8V khi máy hoạt động

Bình thường ở mức 1.8V
Khi kích hoạt → kéo xuống 0V

Kiểm tra line từ Sensor → AOP

Có đi qua filter
Hay đứt/oxy hóa tại cụm Face ID (đặc biệt dây flex Dot Projector) Kiểm tra tụ chạm line 1V8

Tụ SMD gần khu sensor rất hay chạm

Đánh giá bài viết này