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蘋果A7處理器初探:電路佈局與A6大不同

上網時間: 2013年10月01日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:A7  蘋果  SRAM 拆解分析  指紋感測器 

根據反向工程業者 Chipworks 的初步拆解分析,蘋果(Apple)新款 iPhone 5s 內的 A7 處理器似乎擁有四核心繪圖處理器(GPU)叢集,採用 Imagination 的 PowerVR Series 6核心;此外該款處理器配備3MB的 SRAM 區塊,部分用以儲存指紋感測器的資訊。

Chipworks 不久前也拆解了 iPhone 5s ,該公司在官網公佈了系統拆解過程(參考連結),並打算進一步深入分析 A7 處理器。Chipworks的拆解分析並發現,A7的USB、LCD與攝影機介面,與前幾代A5、A6、A6X相同;而行動處理器重複使用這類功能區塊是很合理的。

 Chipworks 對蘋果的A7處理器發表初步拆解分析報告
Chipworks 對蘋果的A7處理器發表初步拆解分析報告

不過Chipworks目前的分析對於A7處理器以及iPhone 5s指紋感測器的基本特性所知仍少,該公司表示其初步結論有大部分是來自推測,更進一步的資訊還需要進行電路萃取(circuit extraction)才能確定。以下是A7處理器與前一代A6的一些比較。

A7處理器(左)的電路佈線與A6大不相同
A7處理器(左)的電路佈線與A6大不相同

根據 Chipworks 的分析,32奈米製程的蘋果A6處理器的6電晶體SRAM單元區域面積為0.15 μm2左右,而採用28奈米製程的A7則估計具備約0.12 μm2面積的SRAM單元區域;因此基於保守的40~50%的原始電路利用率估算,A7配備了1 MB左右的 L2緩衝記憶體與256KB左右的L1緩衝記憶體。

A7處理器電路區塊
A7處理器電路區塊

Chipworks估計,雙核心處理器與緩衝記憶體大約佔據了A7晶片17%的面積,而四核心GPU與共享的邏輯電路則佔據22%左右:「A7處理器本身的電路配置方式與A6並不相同,看起來更像是採用傳統的自動化佈線。」不過A7處理器是否為客製化設計,仍是個疑問;有人認為,該處理器可能是ARM A53/57的綜合體。

A6處理器電路區塊
A6處理器電路區塊

蘋果的一張官方圖片(如下圖)明確表示,iPhone 5S的指紋辨識感測器資料是安全地儲存在A7處理器中;Chipworks 認為,A7的GPU區塊上方約3MB的SRAM區塊可能有一部分是做為指紋辨識資料儲存。而A6處理器上並沒有類似的SRAM區塊。

A7蘋果標誌上方的小小區塊是該公司自己標記出的指紋資料儲存區域
A7蘋果標誌上方的小小區塊是該公司自己標記出的指紋資料儲存區域

「我們也想不到指紋掃描器會產生如此多的資料,但有鑑於需要儲存多次掃描、不同方向的資料,也許這麼大的儲存空間是有需要的。」Chipworks的分析師表示:「我們所知道的是,該指紋辨識感測器是目前見過最大的,面積約39 mm2

A7處理器上方的X光影像
A7處理器上方的X光影像

 A7處理器裸晶上方的金屬層影像
A7處理器裸晶上方的金屬層影像

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Apple A7 First Look From Chipworks,by Rick Merritt)





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