關(guān)鍵字:A6處理器
過(guò)去一段時(shí)間以來(lái),猜測iPhone 5所用的A6處理器究竟使用哪一款核心幾乎已達狂熱程度。大部份討論集中在CPU和GPU的變種上。甚至可以說(shuō),這些核心就是所有討論的重點(diǎn)所在。業(yè)界普遍認為,A(x)處理器不過(guò)是將CPU和GPU (現在都是多核心了)簡(jiǎn)單地整合,加上一些晶體管,就能順利運作。但事情絕不可能這幺簡(jiǎn)單。
時(shí)間拉回2010年1月,在iPad推出之前,我曾經(jīng)談到過(guò)史帝夫?喬布斯 (Steve Jobs) 在2008年收購 PA Semi 。當時(shí)喬布斯說(shuō):“我們希望經(jīng)由IC設計進(jìn)一步實(shí)現產(chǎn)品的區隔化?!蔽乙恢庇浀眠@句話(huà),并將之作為我們分析 A4 和 A5 處理器的大原則。而現在,我們也將以相同的原則來(lái)檢視 A5X 和 A6 。
A5X
A5X 處理器變種出現在今年三月問(wèn)世的 iPad 3月之中。該處理器的尺寸相對較大??焖俦容^ A5 和 A5X 的芯片照片時(shí)可發(fā)現尺寸增加的主因是因為新增的兩個(gè)GPU核心。不過(guò)要我說(shuō),導致尺寸變大還有其它因素。
A5的 GPU 大約30mm2,占總芯片面積的24%。而在A(yíng)5X中,該數字增加至62mm2,占總芯片面積40%。而在這兩款芯片中,兩個(gè)ARM核心的面積大約都是18 mm2。
那么,導致整個(gè)芯片尺寸增加只是因為GPU嗎?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),答案是否定的。
A5X芯片尺寸為165mm2,大約比A5大43mm2。GPU部份增加了約32mm2,另外還有11mm2左右的增加面積。這對A5X來(lái)說(shuō)似乎剩下太多了,因為這幾乎占A4芯片面積的25%。因此,里面必然藏有更多的設計。
除了CPU/GPU以外,依照我的計算,A5X上還有15個(gè)數字模塊,而A5是12個(gè)。此外,A5X上還有2個(gè)數組是A5所沒(méi)有的。這些「數組」已經(jīng)在A(yíng)5X的芯片照片上標注出來(lái),它們很可能是包含微碼的ROM。
在CPU和GPU核心之外,芯片內還有哪些奧秘?
一些較普遍的組件包括有內存橋、特定接口電路、其它外圍等。不過(guò),還有其它不同的IP模塊,很可能包含了Anobit (已被蘋(píng)果并購)閃存控制器。另外,芯片內還有一些進(jìn)行專(zhuān)門(mén)任務(wù)處理的模塊。
A5X的額外11mm2是屬于“下落不明”的區域,我們認為其中可能包含可進(jìn)一步讓蘋(píng)果與其它產(chǎn)品區隔化的電路。
現在,終于快要進(jìn)展到A6了。
由于拆解專(zhuān)家們才剛剛拿到 iPhone 5 ,因此我們在等待首張芯片照片前,先用A(x)處理器的相關(guān)資料進(jìn)行分析。
在9月12日推出iPhone 5時(shí),蘋(píng)果披露的A6信息非常少,只有一個(gè)關(guān)鍵信息:A6比A5小22%。因此該芯片尺寸應該是96mm2。芯片面積的減少很可能是因為從45nm跨越到32nm制程之故。A5X的芯片面積為165mm2,到96mm2至少縮減了41%。
Source:UBM TechInsights
沒(méi)錯,確實(shí)有著(zhù)相同的編號,但我認為這不過(guò)是轉移注意力的噱頭罷了。要從這個(gè)數字來(lái)判斷有多少GPU/CPU核心是不可能的。芯片上還有一些非常有趣的電路。顯然,蘋(píng)果對新芯片做了更多的設計,而不是僅僅增加核心或重新排列模塊。
UBM TechInsights的A6拆解分析
《EE Times》姊妹公司 UBM TechInsights 認為,iPhone 5中使用的A6處理器仍可能由韓國三星電子(Samsung)制造,并可能采用ARM的“big-little”繪圖處理器核心方案。
從 UBM TechInsights 的早期分析看來(lái), A6 上有著(zhù)與A4和A5類(lèi)似的三星標記。
根據UBM TechInsights的拆解分析,A6芯片尺寸為95.04 mm2,遠小于A(yíng)5X的162.54 mm2和45nm版本、尺寸為122.21 mm2的A5處理器。
蘋(píng)果A6芯片標記。
Source:UBM TechInsights
蘋(píng)果A6芯片照片。
Source:UBM TechInsights
仔細觀(guān)察UBM TechInsights的A6圖片,可發(fā)現只有3個(gè)處理器繪圖核心很容易辨認。
UBM TechInsights技術(shù)研究經(jīng)理Allan Yogasingam指出,蘋(píng)果可能已經(jīng)采用了ARM的“big-little”技術(shù),運用高性能核心和功效型核心的配對組合,來(lái)共享處理器資源,以降低整體功耗。
“蘋(píng)果或許已經(jīng)使用了“big-little”方式,搭配一顆較靈活或是較小的第四顆核心,”Yogasingam說(shuō)?!盁o(wú)論采用哪種方式,蘋(píng)果的定制芯片都將是非常獨特的處理器設計?!?
A6處理器的放大圖,顯示了ARM核心和其它部份的位置。
Source:UBM TechInsights
使用者體驗才是王道
當工程師們談?wù)摰蕉ㄖ圃O計和/或降低芯片面積時(shí),往往會(huì )陷入成本考量的陷阱。這能否增加利潤或降低芯片成本?但A5X破除了這種迷思。一切都將以終端使用者體驗為依歸。蘋(píng)果永遠將使用者體驗置于成本考量之前?!度A爾街日報》的Walter Mossberg在最近一篇有關(guān)Kindle Fire HD的報導中指出,“Fire HD沒(méi)有iPad的優(yōu)雅、流線(xiàn)外形或是易用性......Fire HD一直給人延遲的印象,連應用程序激活也會(huì )延遲。而這種延遲得重新開(kāi)機才能解決?!?
蘋(píng)果寧愿消耗額外的硅晶面積和做更多設計,并使用他們熟悉的操作系統,以確保整體使用感覺(jué)更加流暢。
編按:本文其中一位作者Paul Boldt是加拿大技術(shù)研究公司ned, maude, todd & rod Inc.,的首席分析師。他的文章首先出現在www.engineering.com,經(jīng)作者同意后刊登于《EE Times》網(wǎng)站。