Apple A7 Teardown

  • Trinn 1 Vitenskap med iFixit

    • Det er den tiden på året igjen. Luften er skarp, bladene vender, eplene kommer ut. Hvis du spør oss, slår det beste med høst i en Apple eller to. I årets ånd går vi inn i Apples A7-prosessor.

    • Det ville ikke være Apple sesong uten våre venner på Chipworks. Takket være disse bærerne av god tiding, har vi innsiden på Apples nye prosessor.

  • Steg 2

    • Hva ville du se internals?

    • Ikke bekymre deg, vi kommer dit. Men først, her er vitenskapen bak den magiske.

    • Det er ikke vitenskap uten et laboratorium. Og Chipworks har nettopp det.

    • Vi har totalt ion blaster avund for Chipwork's Ion Beam Etcher, eller IBE.

    • Vår venn IBE tar lag av en halvleder ved å sprengte den med atomer i en ionstråle. Makt. Presisjon. Prettydangawesome.

    Hallo

    Jeg er Masoud profesjonelle iPhone reparasjons- og vedlikeholdsløsninger for alle dere

  • Trinn 3

    • Etter forbehandling behandles sjetongene. Det er best å se at prøven din er klar ...

      • ... klar for transmisjonselektronmikroskopet (TEM).

    • Denne dårlige gutten er nyttig når du vil vite transistorstamme, gateoksydtykkelser eller krystallgitterretning.

    • I likhet med ionblaster bruker TEM skyt-først-spør-spørsmål-senere metoden ved å sprengte elektroner ved byttet for å se akkurat hva de er laget av.

    • Vi har hatt det gøy å ta en liten titt på Chipworks lekeplass, men vi må fortsette før den forventede drillen fører til en rekke tastaturutskiftninger.

  • Trinn 4 A7-prosessoren

    • Som lovet av Apple, og nylig bekreftet av Gizmodo via magien av benchmark testing, gir A7 to ganger ytelsen til A6-prosessoren.

    • A7 er den første bruken av en 64-bits prosessor i en smarttelefon. Basert på AnandTechs gjennomgang ser det ut til at hovedparten av A7s ytelsesgevinster ikke kommer fra noen fordeler i en 64-biters arkitektur, men snarere fra bryteren fra den utdaterte ARMv7-instruksjonen til den nylig utformede ARMv8.

    • Det moderne ARMv8 instruksjonssettet ble designet for en 64-biters arkitektur. Den fjerner den eldre støtten de siste 20 årene, noe som øker effektiviteten, forbedrer ytelsen uten å miste batteriets levetid.

  • Trinn 5

    • Ved hjelp av fancy, dyrt utstyr produserte Chipworks et dørfotografi av A7. Det ser veldig ut som sin forgjenger, A6.

    • Tidlig hadde våre gode venner på Chipworks dette å si om A7:

      • "Vi har bekreftet gjennom tidlig analyse at enheten er fabrikkert på Samsungs Foundry. Vi mistenker at vi vil se Samsungs 28 nm Hi K metall Gate (HKMG) blir brukt. "

    • Du ville tro at de bare ville stoppe ved dø og kaller det bra, amiritt?

      • Amiwrong.

  • Trinn 6

    • Sjekk ut A7-prosessorens tverrsnitt. Hver liten pukkel (som du ser den gule linjen) er en transistor. Ved å måle den totale avstanden mellom ti av disse transistorene, kan vi anslå en produksjonsprosess for en brikke - i hovedsak hvor tett produsenten kan pakke inn i alt den prosessorkraften.

    • Teknologiene ved Chipworks tok ut [nano] meterpinnen og målte avstanden mellom disse transistorene, som først syntes å ligner A6.

    • Men vent! Det viser seg at A7s "gate pitch" - avstanden mellom hver transistor - er 114 nm, sammenlignet med A6s 123 nm.

    • De 9 nm er en stor avtale. Ønsker å forbedre sin nåværende 32 nm-prosess, besluttet Apple å lage A7 med samme 28 nm prosess som den åtte-core Samsung Exynos 5410, den nåværende flaggskip CPU for Samsungs egen Galaxy-linje.

    • Så hva oversetter det til? Ved å bruke noe matematikkarbeid (28 ^ 2 divisjonert med 32 ^ 2 = 784/1024), svarer denne tilsynelatende små forandringen til å ha samme datakraft, men i 77% av det opprinnelige området. Og gitt at A7-prosessoren er større i området enn A6, betyr det enda mer prosessorkraft for å lede en sunn, smarttelefonladet livsstil.

  • Trinn 7

    • A7-transistornivået dør bildet avslører alle en milliard pluss transistorer på en 102 mm2 felt.

    • Nei, ikke bry deg om å komme ut i forstørrelsesglasset, vi vil zoome litt mer for deg.

    • Apples 10 september rådhus-arrangement markerte første gang en offisiell teller ble gitt. Vil vi se en mer gjennomsiktig Apple i fremtiden? Kun tid (eller en bakpanelmodifisering) vil fortelle.

    • Oppdater: Våre chipkammerater har gitt oss "gulvplan" av A7!

  • Trinn 8 M7 Coprocessor

    • Chipworks gjorde noen undersøkelser 'og fant M7 å være en NXP LPC18A1, en del av LPC1800-serien av høypresterende ARM Cortex-M3-baserte mikrokontrollere.

      • Tror ikke på dem? Sjekk ut NXP-påskriften øverst til høyre på fotografiet.

      • Dette er ikke første gang vi har sett en Cortex-M3 som brukes til bevegelsessporing. De som gjorde Oculus Rift brukte det til samme formål.

    • Fra Chipworks: "M7 er en ny retning for Apple: i et forsøk på å redusere strømforbruket, er M7-chip dedikert til å samle og behandle akselerometer, gyroskop og kompassdata."

  • Trinn 9

    • Så M7 har til oppgave å få tilgang til informasjon fra tre sensorer, og med Chipworks 'hjelp fant vi også disse:

      • Bosch Sensortech BMA220 3-akset akselerometer

      • STMicroelectronics 3-akse gyroskop

      • AKM AK8963 3-akse magnetometer

    • Etter å ha samlet inn informasjon fra akselerometeret, gyroskopet og magnetometeret, utfører M7 noen matriksmatematikkmatikk for å produsere en absolutt orientering av telefonen i forhold til verden. Disse dataene sendes deretter til A7 i en pen pakke, sannsynligvis i form av tre overskrifter (rulle, tonehøyde og sperre).

    • Å bruke A7 til å overvåke denne typen data ville være mega-overkill, så M7 ble introdusert for å opprettholde et konstant, lavt strømklikk over disse sensorene.

    Jeg antar at akselerometerbrikken ikke er BMA220. I så fall har akselerometeret kun 6 bit informasjon. Dømmer fra tallet på brikken, er det 330, ikke 220.

  • Trinn 10 ISight-kameraet

    • Denne gangen valgte Apple å holde seg til 8 MP-oppløsning for iSight-kameraet, men økte det aktive pixelarealet med 15%. Større piksler og en bredere f / 2,2 blender betyr at systemet gir en 33% økning i lysfølsomhet.

    • Det er saus og alt, men noen gang lurer på hva en 1,5 μm pixel pitch faktisk ser ut? Vel lurer ikke mer! Det første bildet i dette trinnet viser hvordan kameraet ser deg når du tar den duck-faced selfie.

    • Sluttresultatet fra disse tweaks bør være bedre fotografering med lavt lys, og kombinert med dual-color LED-flash, oppbevaring av naturlig fargestoffer. Ikke flere Predator-visjonspartier pics. Vel, med mindre du er Predator.

  • Trinn 11 Wi-Fi-modulen

    • Inkludert i denne modulen er BCM4334, som vi så i fjor i iPhone 5. Den inkluderer IEEE 802.11 a / b / g / n enkeltstrøm MAC / baseband / radio, Bluetooth 4.0 + HS og en integrert FM-radiomodtager.

    • Den er utviklet for å brukes med eksterne 2,4 GHz og 5 GHz frontendemoduler, som inkluderer effektforsterkere, T / R-brytere og valgfri lavstøyforsterkere.

    • Apple valgte ikke å oppgradere iPhone til det nyeste Broadcom-brikkesettet for å utnytte de nye 802.11ac-basestasjonene.

  • Trinn 12 LTE-modemet

    • Qualcomm MDM9615M 4G LTE-modemet bruker et to-chip-system: en Samsung-fabrikkert LTE-basebandprosessor parret med en Samsung DRAM-modul for å beholde bærekraftig informasjon.

    • Dette har vært ganske populært nylig fordi vi har sett denne IC-en på over et dusin smartphones i år alene.

  • Trinn 13 RF og PA komponenter

    • Med all kraft i den nye A7, spennende kamerafunksjoner, og M7-prosessoren, er det lett å glemme at smarttelefoner fortsatt er telefoner, og å ringe og ta anrop burde være ganske høyt prioriterte. Denne funksjonaliteten håndteres av en imponerende rekke RF-komponenter som fungerer sammen:

      • Skyworks SKY77810 2G / EDGE Power Amplifier

      • Avago A792503 Band 25/3 Power Amplifier

      • RF Micro RF3763 Band 5/8 Dual Power Amplifier

      • Skyworks SKY77572 Band 18/19/20 Power Amplifier

      • Skyworks SKY77496 Band 13/17 Power Amplifier

      • TriQuint TQF6414 Band 1/4 Dual Power Amplifier

  • Trinn 14

    • Takk for at du kom med oss ​​på denne turen av elektronisk oppdagelse, og en stor takk igjen til våre venner på Chipworks!

      • For den grundige scoop, sørg for å sjekke ut Chipworks 'artikkel, Inside the iPhone 5s.

    • Og hvis du savnet dem i forrige uke, ikke glem å sjekke ut våre teardowns av iPhone 5s og iPhone 5c, fortsatt varm og frisk fra landet ned under.