正文内容 评论(0

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
2010-04-07 11:12:14  作者:Skyangeles 编辑:Skyangeles     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接
上周末苹果iPad上市后仅几个小时,维修网站iFixit就对其进行了彻底详细的拆解。不过这次的问题与以往不同,苹果在iPad中使用了自行设计的Apple A4处理器。就算将机身大卸八块,我们也无法获知藏在这颗芯片中的秘密。于是,他们找到了对分析芯片这项工作更加专业的企业:芯片反向工程公司Chipworks,对iPad中的Apple A4处理器进行了又一层的“拆解”。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

这就是我们今天的目标:Apple A4处理器,目前已知的确认规格是ARM架构,1GHz主频。芯片表面有清晰的编号,不过苹果并不对外销售芯片,也不会公布这些数字字母所代表的意义。

下面首先来介绍一下如何“拆解”一颗处理器。(以下图片来自第一代iPhone处理器的拆解过程,实际上此次Apple A4处理器拆解所用的技术更加先进,但基本原理是一致的)

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

这就是我们所说的晶圆,其中的每一个方块就是一颗处理器核心(die)。Apple A4的die尺寸为7.3x7.3mm,面积53平方毫米。下面我们要说到,Apple A4实际上不只是一颗处理器,它采用了PoP(Package on Package)堆叠封装技术,内部包括处理器核心和内存等配件,这也是我们称之为SoC(System on Chip,片上系统)的原因。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
准备进入无尘室(当然这里的防护措施无法和晶圆厂相比)

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
先要将处理器从主板中取下。有两种方法完成这一工作:极限的外力或极限的热量。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
选择第一种方法的结果

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
接下来要将处理器切开拍摄截面照片,这里采用的并不是“野蛮”的电锯法,而是慢慢进行研磨。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
要知道,处理器一般还是尺寸较大的芯片,如果是更小的芯片,此步骤的难度可想而知。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
这就是iPhone处理器的截面照片。中央的矩形部分为处理器核心,上方两个则为集成RAM内存。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
当时使用的工作台

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
不会比大家的桌面干净到哪里去

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
进行这项工作的主要设备:扫描电子显微镜、高分辨率X光机以及大型光学放大镜和显微镜等。

下面再来看看今天分析Apple A4处理器所用的设备,以及Chipworks公司的工作环境:

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
扫描电子显微镜

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
研磨设备

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
酸液剥去封装材料

回到正事上来,这就是已经清理出来的Apple A4处理器

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
背面的焊球触点

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
X光照片

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

侧面的两张X光。可以看到芯片内清晰的分为3层,其中1层是处理器核心,两层为三星制造的RAM内存。中间的黑色圆球即为连接各层的焊球。这也就是所谓PoP堆叠封装。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
采用这种堆叠封装的一大好处是,苹果随时可以更换嵌入式内存的供应商,并不局限于三星。

 芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
真正的芯片die照片

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
另一个层次

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
苹果在核心上的标注,之前iPhone处理器上的三星标注已经不复存在。

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
不过在内嵌的RAM层上仍然可以看到三星的标签。这两层芯片编号K4X1G323PE,每颗为1Gb DDR SDRAM,合计组成iPad的256MB内存。

从以上的分析最终得出的结论是:

- Apple A4处理器并没有太多革命性的创新,其结构和之前iPhone中使用的三星处理器非常类似。

- 从硬件的角度来看,可以确定Apple A4为单核心处理器,即ARM Cortex-A8微架构。

- 很难从芯片结构的角度观察出Apple A4内嵌的图形核心。根据之前的消息,iPad的“集成显卡”应当是和iPhone 3GS完全相同的PowerVR SGX 535。

- Apple A4内嵌256MB内存,和iPhone 3GS完全一致。

- 苹果对ARM处理器核心设计的主要着眼点在于优化功耗和成本。

- 虽然大家都认为Apple A4的主要设计者来自于苹果收购的PA Semi公司,不过在芯片内并没有看到其明显标识。

下面,让我们用显微镜来看看iPad中的其他芯片:

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
电容式触摸屏控制器Broadcom BCM5974

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
I/O输入输出控制器Broadcom BCM5973

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
触摸屏信号放大芯片德州仪器CD3240A

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
一体化无线网络芯片(802.11 a/b/g/n WiFi,蓝牙2.1+EDR,FM收音机)Broadcom BCM4329

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
标注着苹果字样的未知芯片

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
实际上来自Cirrus Logic,可能是音频处理器

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
可能是一颗电源管理芯片

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
内部标注S6T2MLCX01

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
DisplayPort和PCI-E多路复用/分离器(Mux/Demux)

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
来自NXP,编号L0614 01 37 ZSD950

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
显示控制 LG SW0627B

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
苹果338S0805

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
内部标识 来自Dialog半导体

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
加速度计(重力方向识别)意法半导体STM-LIS331DLH

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
直流电压调节器 Linear Technologies 3442 N7667 LT9L

芯片再拆解 苹果iPad Apple A4处理器揭秘
Intersil i976 45AIRZ F95OHX

【本文结束】如需转载请务必注明出处:快科技

责任编辑:

文章内容举报

  • 支持打赏
  • 支持0

  • 反对

  • 打赏

文章价值打分

当前文章打分0 分,共有0人打分
  • 分享好友:
  • |
本文收录在
#快讯

  • 热门文章
  • 换一波

  • 好物推荐
  • 换一波

  • 关注我们

  • 微博

    微博:快科技官方

    快科技官方微博
  • 今日头条

    今日头条:快科技

    带来硬件软件、手机数码最快资讯!
  • 抖音

    抖音:kkjcn

    科技快讯、手机开箱、产品体验、应用推荐...