Apple A4 Teardown

Шаг 1 Как анализировать процессор

Это кремниевая пластина. Каждый маленький квадрат - это фишка, называемая кубиком. Умирает процессор в A4 - 7,3 мм с каждой стороны, для общей площади 53 квадратных мм. Процент рабочих умирает, который вы можете получить от вафли, подобной этой, называется «доходность».

A4 на самом деле гораздо больше, чем просто процессор - это пакет на упаковке или PoP. На самом деле внутри А4 есть три силиконовых матрицы!

Шаг 2

Шаг 3

Есть только два способа снять процессор с печатной платы: чрезмерная сила и сильная жара. Угадайте, какой подход мы использовали?

Шаг 4

Ленточные пилы слишком сыры для этого, поэтому мы на самом деле медленно шлифуем процессор, отбирая при этом очень небольшое количество материала.

Вы можете понять, почему бывает сложно сделать четкое и четкое фото сечения упаковки. Процессор на самом деле является одним из самых больших пакетов в iPhone, и все еще очень привередливый в обращении. Представьте себе, что вы пытаетесь сделать это с помощью пакета, составляющего десятую часть его размера.

Шаг 5

Это поперечное сечение процессора iPhone ARM + RAM.

Сам процессор является центральным прямоугольником. Серебряные круги под ним - шарики припоя.

Два прямоугольника над процессором - это ОЗУ. Они смещены относительно друг друга, чтобы освободить место для проводных соединений, которые вы не видите на этом снимке.

Наличие ОЗУ настолько близко к процессору уменьшает задержки, ускоряет доступ к ОЗУ, а также снижает энергопотребление, продлевая срок службы батареи.

Шаг 6

Это те типы инструментов, которые заставили бы МакГайвера гордиться ... Хотя мы подозреваем, что все, что ему нужно, это скрепка и две полоски клейкой ленты, чтобы разобрать процессор.

Шаг 7

Инструменты торговли:

Сканирующие электронные микроскопы

Рентгеновские аппараты высокого разрешения

Действительно большие лупы и микроскопы

Ряд других гаджетов вы можете найти в

Шаг 8

Шаг 9 Внутри Chipworks

Оборудование на Chipworks совсем другое, чем у большинства полупроводниковых устройств. Каждая машина, которую они имеют, существует с единственной целью: узнать, что находится внутри новейших чипов.

Шаг 10

Точность имеет значение в этом бизнесе, и, как известно, очень точен.

Шаг 11

Шаг 12

Этот процесс невероятно кропотливый. На самом деле есть тонкое искусство шлифования в нужном месте для фотографии при сохранении идеально ровной поверхности.

Мы (в ) ужасны в этом. Вот почему мы отправили наш iPad на Chipworks.

Шаг 13

Время чая? Нет, просто время для хорошей кислотной ванны.

Погружение процессора в кислоту растворяет керамическую упаковку, содержащую кремний. Использование соответствующей концентрации кислоты для типа керамической упаковки имеет решающее значение.

Время от времени, глядя на кристалл, мы получаем изумительный сюрприз, скрытый производителями. Увы, Милхаус не был найден в iPad. Но он был внутри чипа Silicon Image!

Шаг 14 Внутри А4

Фотографии сверху и снизу пакета А4.

Эти крошечные точки, которые вы видите на нижней стороне, являются шариками припоя, которые прикрепляют процессор к плате логики. Они передают всю мощность, заземление и информацию на процессор и плату и обратно.

Шаг 15

Если вы посмотрите внимательно, то увидите сотни нитевидных межсоединений (проводных соединений), которые передают электронные сигналы между матрицами.

A4 имеет три слоя: два слоя оперативной памяти (Samsung K4X1G323PE) и один слой, содержащий настоящий микропроцессор.

Такая конструкция «пакет-на-пакет» дает Apple возможность получать оперативную память от любого производителя, которого они хотят - они не привязаны к Samsung.

Шаг 16

Темные точки на внутренней стороне процессора представляют собой шарики припоя, соединяющие матрицы. Они известны как (или BGA) в отрасли.

Эти снимки снимаются в двух фокусных точках по ширине процессора. Это были быстрые выстрелы, поэтому мы приносим свои извинения, если они немного нечеткие.

DRAM в A4 сделан Samsung, поэтому проволочные соединения идут с обеих сторон - в отличие от других модулей DRAM, которые Chipworks видел от других производителей.

Шаг 17

У каждого процессора iPhone, который мы рассекали, был номер детали Samsung на кристалле процессора. «Не» мы обнаружили какие-либо маркировки Samsung на A4 (вне DRAM), возможно, самый явный признак того, что Apple полностью контролирует дизайн полупроводников.

Мы не ожидаем найти какую-либо маркировку от , недавнего приобретения Apple, но можно с уверенностью предположить, что они сыграли главную роль в разработке этого пакета.

Шаг 18

1 Гб памяти Samsung DDR SDRAM (x2)

Номер детали на каждой матрице - K4X1G323PE.

этот номер детали показывает, что внутри 2 ГБ памяти. Это означает ~ 128 МБ памяти на кристалл, всего 256 МБ.

Шаг 19

Здесь не так уж много революционного. На самом деле, A4 очень похож на процессор Samsung, который Apple использует в iPhone.

Как из аппаратного обеспечения, так и из ясно, что это одноядерный процессор, так что это должен быть ARM Cortex A8, а не слуховой многоядерный A9.

Определить логику на уровне блоков внутри процессора довольно сложно, поэтому для идентификации графического процессора мы возвращаемся к программному обеспечению: ранние тесты показывают аналогичную 3D-производительность iPhone, поэтому мы предполагаем, что iPad использует тот же PowerVR SGX 535 графических процессоров.

IPad имеет 256 МБ ОЗУ, как и iPhone.

Глоток А4 силовой. Фактически, энергопотребление - это, вероятно, причина того, что Apple не сильно увеличила производительность iPhone. Чтобы получить 10 часов автономной работы, весь iPad (включая дисплей) должен потреблять в среднем менее 2,5 Вт.

Вот и все для A4. Давайте посмотрим на некоторые другие чипы внутри iPad.