土豪金iPhone 5s深度拆解：到底值不值万金？

　　

　　和 iPhone 5c 相比，iPhone 5s 的升级更有诚意：64 位 A7 芯片、M7 协处理器和 Touch ID 指纹传感器都能激起人们的期待。iFixit 提前拿到机器，一份翔实的拆机报告赶在 iPhone 5s 发售时出炉。来了解下 iPhone 5s 的内部构造吧。

　　除了 A7 处理器和两款当时未知的 MEMS（微机电系统）之外，我们在主板上一眼便能够看到许多似曾相识的部件。另外我们还看到了由德商戴乐格半导体（Dialog Semiconductor）生产的全新电源管理电路，以及凌云逻辑（Cirrus Logic）供应的音频解码及丁类放大器。还有一部分部件目前暂时难以辨认。

　　拆解依旧从底部螺丝开始，撬开前面板四周后就可以用吸盘取下屏幕。

　　

　　连接 Home 键和 Touch ID 传感器的排线在打开屏幕时很容易被扯断，另外，“和 iPhone 5 相比，5s 的内部构造几乎没有变化。”

　　

　　电池由惠州德赛制造，输出电压为 3.8v、容量为 1560mAh。不同规格的 iPhone 5s 似乎使用不同厂商的电池，比如 16G “太空灰”用的是新普的电池。

　　

　　断开屏幕与 FaceTime 镜头和触摸传感器的连接，就可以取出 5s 的前面板。“屏幕看起来和 iPhone 5 没区别。”

　　

　　剥离出 Touch ID 传感器。Touch ID 是一枚 CMOS 芯片，来自一年前被苹果收购的 AuthenTec，本质上是个能生成用户指纹节点图片的微型电容器组。由此而来的一个担忧是：传感器上的蓝宝石保护层是否像多数 CMOS 指纹扫描仪一样，会随着时间降解老化。

　　

　　

　　iSight 主镜头背部标有 DNL333 41WGRF 4W61W，底部标号为 AW32 65BD 4511 b763。Chipworks 技术分析部门副总裁 Jim Morrison 说：“DNL 喷码的数字格式与 iPhone 4S 和 iPhone 5 使用的索尼 IMX145 镜头模块相同。侧面喷码不一样，（但还能确定）5s 的镜头依旧来自索尼。”

　　

　　5s 的内部构造经过优化，iPhone 5 上容易造成信号丢失的天线线缆彻底消失。

　　Wi-Fi 模块为村田 339S0205，基于博通 BCM4334。16G 和 64G 版 iPhone 5s 的 Wi-Fi 模块均来自村田，但主板设计有点不同：右侧主板上印有 94V-0 喷码而左侧没有，可能来自不同厂区。

　　主板上的芯片组：

　　

　　红色区域为海力士 H2JTDG8UD3MBR 闪存颗粒

　　橙色区域为高通 PM8018 电源管理芯片

　　黄色区域为 TriQuint TQM6M6224 滤波器

　　绿色区域为苹果 338S1216

　　蓝色区域为博通 BCM5976 触屏控制器

　　紫色区域为德仪 37C64G1

　　黑色区域为思佳讯 77810

　　其它芯片：

　　

　　红色区域为思佳讯 77355

　　橙色区域为安华高 A790720

　　黄色区域为安华高 A7900

　　绿色区域为苹果 338S120L

　　背部芯片组：

　　

　　红色区域为苹果 A7 APL0698 处理器，5s 的内存可能为 1G

　　橙色区域为高通 MDM9615M LTE 通信模块

　　黄色区域为高通 WTR1605L 收发器，支持 LTE/HSPA+/CDMA2K/TD-SCDMA/EDGE/GPS

　　芯片组中没有发现 M7 协处理器，可能被整合到 A7 内部

　　评测显示，A7 的高效能更多由 ARMv8 指令集实现，而非 64 位架构。ARMv8 在过去 2年里已经证明可以提高芯片运行效率和速度，同时不影响电池寿命。

　　5s 的外围设计和 iPhone 5 相同，区别是 5s 的扬声器更易取出。在取出扬声器后，就可以一次取出耳机插孔、麦克风和 Lightning 接口。

　　

　　取出背部线缆，可以看到主镜头旁的 True Tone 双闪光灯。

　　

　　最后照例是张全家福：

　　

　　在满分为 10 的易修指数中，iPhone 5s 拿到 6 分。和 iPhone 5 一样，5s 的屏幕也是最早被取出的组件，但取出时需要加热和反复撬动。而高度整合的屏幕和新加入的 Touch ID 势必会增加机子的维修成本。

　　【更新】

　　Chipworks 的拆解带来更多信息：A7 采用 28nm 制程，依旧由三星制造。Chipworks 还发现了 M7 协处理器的踪迹，M7 由恩智浦制造，属于恩智浦旗下 LPC1800 系列芯片。M7 协处理器基于 ARM Cortex-M3 架构，耗电量非常少。


 

　　M7 协处理器

　　

　　M7 对于苹果来说是个新的方向，为了达到降低能耗的目的，它被用以收集并处理加速计、陀螺仪和电子罗盘的数据。尽管如此，这块芯片在主板上很难被找到，以至于有传言说 iPhone 5s 根本没有搭载 M7 协处理器。这或许是因为苹果在发布会中展示的芯片形象给人们带来了误导。

　　幸运的是，我们终于锁定了 M7，它实质上是由恩智浦（NXP）半导体公司生产的 LPC18A1 芯片。恩智浦 LPC1800 系列性能很高，基于 Cortex-M3 微控制器。我们曾通过分析师和合作伙伴的渠道，认定 M7 将会由恩智浦来供应。现在事实的确如此，这对于他们来说是一次大胜。

　　

　　

　　M7 负责处理并转换来自加速计、陀螺仪、电子罗盘这些独立传感器的输入信号，它们都被安装在主电路板上。根据我们对苹果传统的了解，陀螺仪和加速计应该出自意法半导体（STMicroelectronics），而罗盘则是 AKM 公司的产品。之后我们确认罗盘部件确实是 AKM 提供的 AK8963。

　　M7 之子 — 三轴加速计、三轴陀螺仪和电子罗盘

　　

　　上文中我们提到过两个神秘的 MEMS，芯片上分别标有 B361LP 和 B329 的字样，这让我们很感兴趣。经过确认，前者是由博世（Bosch） Sensortech 生产的 BMA220 三轴加速计。在我们的记忆中，这是苹果第一次采用博世的 MEMS，这与我们刚才的猜测不一样，因为这一款此前一直是由意法半导体所独占。博世你赢了！

　　

　　至于那块标注着 B329 的 MEMS，则确实是由意法半导体提供的三轴陀螺仪。

　　

　　电子罗盘部分此前已经说过，是由 AKM 生产的 AK8963。AK8963 内置一个磁传感器，用以感知 X 轴、Y 轴和 Z 轴，此外它还有一块传感器驱动电路、一块运算电路和一个信号放大链。

　　

　　A7 处理器

　　

　　iPhone 5s 采用的是苹果全新的 A7 处理器，一款 64 位 ARM 系统芯片。通过分析师我们早已得知这款芯片仍旧由三星提供，接下来的照片展示了它的外部工艺、封装、标识、顶部金属层等细节，最后一张图则是其多晶硅晶粒照片。

　　

　　

　　A7 确实出自三星之手

　　

　　光从外观来看，A7 与上一款芯片几乎完全一样，但真相确是隐藏在内部的，因此我们只能够通过数据来说话。下图是一张苹果 A6 芯片（APL0598）横截面的电子显微镜图像，展示了一组晶体管，很明显是三星的 32nm HKMG（金属栅极）工艺。为了方便起见我们测量了十个晶体管的总长度，得到 1230nm 这个数据，因此其栅极间距为 123nm。

　　

　　再来看看 A7 芯片（APL0698），使用相同的计算方法得到的结果是 114nm，即便算上误差（+/- 5nm）我们也能够保证栅极间距确实减小了。这也就是说，A7 芯片与三星的 Exynos 5410 一样，采用的是 28nm HKMG 工艺。尽管 4nm 的差距听上去很小，但大家需要注意的是实质减少的是面积，而非单纯的直线长度。因此，实际的差距是 28×28 / 32×32 = 784 / 1024，相当于只用了 77% 的面积就实现了与之前相等的功能。考虑到 A7 芯片的大小为 102×102mm，而 A6 仅为 97×97mm，这多出来的地方就能够实现更多职能。

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