Убийца «айфона»

В начале октября в одной из американских медицинских клиник случилась очень странная история — после тестирования нового аппарата МРТ смартфоны и умные часы сотрудников перестали работать, причем проблема коснулась только устройств Apple. Сотрудники клиники сразу подумали, что дело в магнитном поле от томографа, но все оказалось гораздо интереснее. Причиной «смерти» смартфонов стал гелий, необходимый для охлаждения аппарата. Рассказываем, почему современные устройства Apple боятся этого легкого газа.

Случай, о котором рассказал Эрик Вулдридж (Erik Wooldridge), системный администратор в частной медицинской клинике Morris Hospital из штата Иллинойс, произошел 8 октября. В этот день сотрудники одного из отделений начали запускать недавно установленный магнитно-резонансный томограф от GE Healthcare. В конце дня IT-отделу рассказали, что смартфоны и умные часы сотрудников перестали работать. Поскольку в здании также находятся сервера, хранящие базу данных компании, Вулдриджа как одного из системных администраторов сразу же послали разобраться в ситуации.

Изначально администратор подумал, что причиной случившегося стал электромагнитный импульс от томографа, повредивший компоненты устройств, однако в самой клинике ему рассказали, что с проблемами столкнулись только пользователи устройств от Apple. У большинства они просто не включались, а некоторые гаджеты стали плохо работать. К примеру, часть из них «зависла» с включенным экраном, а у части появились перебои со связью. Ни Android-смартфоны, ни другие электронные устройства в здании работать не перестали. Что было еще более странно, в здании в момент запуска томографа находился человек с iPhone 5, но с его гаджетом ничего обычного не произошло.

Служба поддержки производителя томографа выдвинула свою версию о причинах столь странного поведения смартфонов и рассказала, что причиной может быть взаимодействие гелия с компонентами электроники. Версия показалась Вулдриджу неправдоподобной, к тому же она не объясняла избирательность неполадок, которые коснулись только iPhone и Apple Watch. Поэтому сисадмин Morris Hospital решил обратиться за помощью к пользователям Reddit.

Один из участников сообщества «r/sysadmin» объяснил Вулдриджу, что, скорее всего, все дело в МЭМС-генераторах, уже несколько лет используемых Apple для подсчета времени в своих устройствах вместо обычных кварцевых генераторов. В частности, известно, что компания устанавливает в iPhone, iPad, Apple Watch и даже стилус Apple Pencil кремниевый генератор SiT1532 производства компании SiTime. Как и в случае с обычными кварцевыми генераторами, его функция заключается в непрерывном создании колебаний с заданной частотой (обычно 32 килогерца), позволяющих отсчитывать промежутки времени. Такие генераторы достаточно недороги и к тому же занимают гораздо меньше места в смартфонах, ставших за последние годы настолько тонкими, что производителям пришлось убрать из многих моделей 3,5-миллиметровый разъем.

Поскольку на колебания механического резонатора влияет окружающая среда, производители чипов помещают его в камеру, изолированную от внешней атмосферы. В подавляющем большинстве случаев эта защита действительно работает. Тем не менее, производитель чипов признает на своем сайте, что для газов с малым размером атомов, таких как гелий и водород, эта защита не предназначена, потому что в обычной атмосфере их концентрация находится на уровне всего лишь пять частиц на миллион по объему (ppmv). Эти газы благодаря малому размеру атомов могут проникать через защитную стенку изолированной камеры, увеличивать давление в ней и менять характеристики датчика. Поскольку от работы генератора, отсчитывающего время, напрямую зависит работа центрального процессора, сильное отклонение от нормального режима может привести к некорректное работе всего устройства. Выяснилось, что информация о «боязни» гелия есть и в руководстве пользователя iPhone на сайте Apple.

Системный администратор клиники решил выяснить, откуда в больнице взялся гелий в объеме, достаточном для вывода из строя смартфонов. Оказалось, что во время тестирования томографа специалисты заливали в него жидкий гелий. Это стандартная процедура, необходимая для того, чтобы поддерживать сверхпроводящие магниты в томографе в охлажденном состоянии. Однако кабинет с томографом не был изолирован от остального здания и подключался к общей системе вентиляции. По-видимому, значительная часть из 120 литров жидкого гелия при испарении попала в другие кабинеты, а затем и в МЭМС-генераторы устройств.

Вулдридж решил наглядно продемонстрировать влияние гелия на iPhone. Он поместил гадждет в воздухонепроницаемый прозрачный пластиковый пакет с молнией и надул его гелием. На видео можно увидеть, что через восемь минут со смартфоном происходт то же, что случилось во время запуска томографа в клинике с другими устройствами Apple, — он просто «зависает». По всей видимости, iPhone других пользователей на самом деле тоже работали после «зависания», но поскольку их экран был выключен, пользователи подумали, что их смартфоны выключены.

Обновлено: оригинальное видео было удалено с YouTube, однако другие пользователи, в том числе инженеры из компании iFixit, повторили эксперимент Эрик Вулдриджа и опубликовали свою версию.