逆向解构iPhone6/Plus：苹果芯片如何炼成？

　　iPhone6拆机证实：台积电挤走三星代工A8芯片

　　一直是苹果自家应用处理器的代工厂商，不过由于两家众所周知的“敌对关系”，苹果一直在寻找其他芯片代工厂商。日前，iPhone6手机的芯片拆解结果证实，全球最大的芯片代工厂商——中国***的台积电，代工了A8芯片，三星电子被苹果抛弃。

　　从年初以来，一直有传言称台积电将获得苹果自家A8处理器(采用20纳米工艺制造)的代工大单，这次是传言获得了证实。

　　本周五，苹果的iPhone6和iPhone6Plus在全球多国上市销售，在拿到新手机之后，芯片行业市场研究公司Chipworks的技术团队，对手机进行了拆解，以查看哪些芯片厂商，分享了苹果新手机的半导体大蛋糕。

　　拆解结果显示，A8处理器，代工厂商是台积电，这也是苹果最新一代的系统芯片。

　　台积电代工的另外一个证据，是A8芯片的栅极触点节距为90纳米，这和高通公司的MDM9235芯片保持一致，高通这款芯片也是台积电代工制造。

　　据外界分析，苹果摆脱传统的芯片代工伙伴三星电子，转而寻找替代厂商，其中的原因，除了三星和苹果在移动设备上竞争激烈之外，据称三星20纳米工艺的芯片生产线，产能不足以满足苹果所需。

　　在拆解过程中，哪些厂商获得了苹果新手机的芯片订单，也浮出水面。

　　其中，NFC(近场通信)控制器芯片有NXP公司制造，生产日期为2012年。据行业消息人士称，NXP公司为苹果独家设计了这款芯片，从生产日期上看，苹果一年半之前就拿到了NFC芯片。

　　另外在两款新手机中，六轴加速传感器和陀螺仪传感器芯片，由美国加州的InvenSense公司供货，而不再是过去的供应商意法半导体。德州仪器公司，也提供了一个有关的小部件。

　　索尼再度成为iSight摄像头芯片的供货商。根据之前宣布的情况，该CMOS传感器，面积为4.8毫米X6.1毫米，每个像素大小为1.5微米。

　　去年底，韩国媒体曾报道，三星电子和台积电，将会瓜分A8处理器代工的订单，其中台积电获得七成左右的订单，三成交给三星电子，苹果并未证实这一消息。后来又有多个媒体报道，台积电将完成全部A8芯片的代工任务。

　　在半导体行业，芯片制造和芯片设计，一般由不同的公司完成。由于半导体生产线投资额数目惊人，全球只有少数的代工大厂，为海量的芯片设计公司制造出他们设计好的芯片。
 

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　　iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 已经达到消费者的手中，也落到了拆解爱好者手中。很多人都好奇 iPhone 的内部是什么样的芯 片。通过拆解我们得知了 iPhone 的电池容量、RAM 大小。那么如何了解 iPhone 6 /6 Plus 的芯片呢，那只能通过剖析图了，我 们喜欢的 Chipwork 很快带来 iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 内部芯片的剖析图。

　　首先我们从正面欣赏 iPhone 6 主板的细节图：

　　

 

　　正面

　　

　　

 

　　

 

　　

　　下面是背面的细节图：

　　

 

　　

 

　　

　　

　　iPhone 6 Plus 主板和零件大图：

　　

 

　　正面细节图：

　　

 

　　

 

　　

 

　　

　　背面细节图：

　　

 

　　

 

　　

 

　　

　　NFC 控制器：

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　根据恩智浦的 NFC 控制器记录，以及泄露的 iPhone 6 主板图片，由此猜测苹果采用的 NFC 控制器是恩智浦的 PN544，或者是其衍生产品。普遍认为，苹果总有一天会开放 NFC 的功能，不仅仅用于 Apple Pay。由此也可猜测，苹果可能采用的是标准的 NFC 控制器，而非定制的型号。

　　如今解剖主板发现 65V10 的装置，由此可以肯定，苹果采用的 NFC 控制器型号为 PN548，是 PN544 和 PN547 的变种。行内人识别出，这是恩智浦为苹果稍作修改设计的芯片。如果这是真的，那苹果拿到这块芯片至少有 18 个月了。因为根据芯片上的标记看到，芯片设计定稿日期是在 2012 年。事实上，PN548 芯片上的模具标记只是跟 PN 547 略微不同。

　　NXP                             NXP

　　2012                            2012

　　7PN547V0B        7PN548V0C

　　有趣的是，PN548 第二层模具称为“008”，模具封装的标记是 2013 年的。但是在 PN547 上没有看到这样的封装。008 模具上方有一些神秘的密集金属层。这是不是 NFC 芯片的安全元素装置?时间会告诉我们。

　　6轴加速计和陀螺仪

　　

 

　　

 

　　

 

　　iPhone 6 Plus 另一个令人不高兴的地方是加速计和陀螺仪。传统上，苹果是用意法半导体的芯片，但是这次用了 InvenSense 公司的。新的加速计和陀螺仪的零件号是 MP67B。根据 InvenSense 公司的网站，MPU 系列的均是与独立指南针和 APU 接口的 6 轴装置。

　　指南针

　　

 

　　过去在 iPhone 内置的指南针一直是 AKM 半导体公司的芯片。三星、LG、摩托罗拉、华为、中兴等厂商也都是用 AKM 的指南针。但是令人费解的是，在 PCB 找不到 AKM 零件的影子，只看到 InvenSense MPU7 系列传感器，旁边则是一块 2mm x 2mm 的博世传感器装置。起初误以为这是 eCompass 指南针芯片，但封装尺寸和标记跟博世网站公布的又不符。经过剖析发现，这跟许多手机内置的 BMA280(博世的加速计)很像。问题出现了：指南针哪儿去了?为什么苹果要在手机内置两个加速计?

　　A8 芯片

　　

 

　　下面到大家最关注的 A8 芯片了。苹果表示，A8 芯片内置 20 亿个晶体管(是A7的两倍)，采用了 TSMC 的 20纳米制程。大小有 89mm ，比 A7 小 13%(A7 是 102 mm )。A8 在 CPU 处理速度提升 25%，图形显示速度提升 50%。如果跟第一代 iPhone 相比，CPU 速度超出其 50 倍，图形显示速度超出 84 倍。在能源效率方面，A8 比 A7 提升 50%，希望这是大屏 iPhone 能够控制耗电的好兆头。

　　我们看到的是 PoP 封装的内存部分，实际的 A8 芯片藏在底下。封装的标记透露出以下信息：一，苹果改变了惯用的零件编号，通常是“98”为后缀，比如 A4 编号 APL0398，A5 是 APL0498，到现在 A8 是 APL 1011;另外，顶端部分的 DRAM 仅 1GB，相比之下，其他手机至少有 3GB。

　　

 

　　A8 封装底部的标记跟正面的不同。日期代码是 1434，意味着这一芯片从封装工厂运往富士康代工厂，再摆上零售店货架，历时仅 6 周。

　　A8 延续了从 A7 开始的三排焊接球，以前只有两排，因为芯片的图形处理能力增强了，产生的热量也越多，所以要采用这样的设计。顶层封装的存储器没有改变。

　　

 

　　A8 模具尺寸 8.5mm x 10.5mm = 89.25mm 。目前还没能百分百证明这是由台积电代工的。截面图表明，有 10 层金属堆栈。

　　

 

　　可以肯定的是，接触点的间距小于 90纳米，跟高通的 MDM9235 相符，他们的 20 纳米制程的芯片就是由台积电代工的。接触点的间距是测量一台设备芯片制造工艺节点，由此得出这一芯片是采用什么制程的制造工艺。

　　

　　iSight 和 FaceTime 摄像头

　　

 

　　2013 年，苹果首次推出两种不同版本的 iPhone。每个版本的 iSight 规格也不同。今年，苹果继续推出两个版本的 iPhone，其中 iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 的 iSight 摄像头也是不同的。

　　根据苹果的介绍，新一代 iSight 摄像头采用相位检测自动对焦(AF)系统。据说焦点像素能让新一代 iSight 摄像头比上一代的自动对焦速度提升两倍。iPhone 6 Plus 还额外添加了光学图像稳定(OIS)。新 iPhone 视频录制性能已经达到 1080p 30/60 fps，慢速录像能达到 240 帧。　　这些得益于 A8 的图像信号处理器和镜头系统，但代价就是摄像头必须突出。iPhone 6 Plus 的 iSight 摄像头安装在一个 10.6毫米点 x9.3毫米点 x5.6毫米厚的相机模块中，由索尼制造，iSight 摄像头芯片采用 Exmor RS 堆叠、背照式 CMOS 图像传感器，具有 1.5 m 的像素(iPhone 5s 就已经有)。芯片尺寸为 4.8毫米 6.1毫米(29.3平方毫米)。

　　无论是 iPhone 6 还是 iPhone 6 Plus，FaceTime 的像素仍然保留 120 万，倒是光圈增大了(可增加 80% 的光进入)。

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

　　德州仪器触觉驱动器

　　

 

　　德州仪器DRV2604触觉驱动器在 iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 都有看到，用于设备的震动。

　　

 

　　

 

　　高通的 Qualcomm QFE1100 envelope tracking DC-DC regulator，在今年的很多手机也有发现了，仅今年就有超过 16 款手机采用这种芯片，三星 Galaxy 系列也在用。