你的位置:首頁 > 傳感技術(shù) > 正文

深度剖析:iPhone 6s 處理器、內(nèi)存與無線通信芯片

發(fā)布時(shí)間:2015-09-22 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】Apple 在近期的新品發(fā)布會(huì)上發(fā)布了 iPhone、iPad Pro、Apple TV 與新一代 Apple Watch 操作系統(tǒng),可謂歷年來產(chǎn)品最豐富的一次,本文主要將對占蘋果營收 6 成以上之 iPhone 產(chǎn)品內(nèi)部核心主要芯片做些討論,包含處理器、內(nèi)存與無線通信芯片等。
 
本代 iPhone 延續(xù)過去傳統(tǒng)命名為iPhone 6s,在外型上維持與 iPhone 6 相同之 4.7 寸與 5.5 寸,分辨率也不變,故屏幕PPI也相同。iPhone 6s 最大的特色為增加了 3D Touch,此源自 Apple Watch 所使用的 Force Touch 功能經(jīng)持續(xù)改良,增加使用者體驗(yàn)(User Experience)效果,在外觀顏色方面,除了原本 iPhone 6 顏色外,另外增加了與過去傳聞相同的玫瑰金色。主要相機(jī)模塊分辨率也大幅增至主相機(jī) 1,200 萬像素,前置相機(jī)也同步增至 500 萬像素。而扮演 iPhone 內(nèi)部核心主要運(yùn)算功能的芯片部分,以下將討論與前一代 iPhone 6 最大差異。
 
A9 采用新晶體管架構(gòu)
 
iPhone 6s 內(nèi)新一代 A9 應(yīng)用處理器(Application Processor/AP)采用新晶體管架構(gòu)(New Transistor Architecture),由于 iPhone 6 內(nèi) A8 處理器為使用臺(tái)積電之 20 nm bulk 晶體管工藝,所謂新晶體管架構(gòu)很可能為鰭式晶體管(FinFET),可能代工廠商為臺(tái)積電之16 nm或是三星之 14 nm 工藝。隨著晶體管工藝持續(xù)微縮,閘級氧化層(Gate Oxide)厚度越來越薄,從閘級漏出的電流將越來越大,對于個(gè)人行動(dòng)裝置的待機(jī)(Standby)時(shí)間造成嚴(yán)重威脅,F(xiàn)inFET 利用多維(multi)或三維閘級去控制(Control)電流。Intel 在 2X nm 已開始使用 FinFET,目前已全面商業(yè)化至其微處理器產(chǎn)品中。臺(tái)積電與三星則在 1X nm 全面導(dǎo)入 FinFET。
 
A9 效能全面升級
A9 效能全面升級
Apple 表示 A9 的中央處理單元(Central Processing Unit/CPU)將較 A8 快 70%,由于 A9 應(yīng)該還是與 A8 采用相同 ARM v8 指令級架構(gòu),A9 很有可能使用與 iPad Air 2 的 A8X 相同的 3 核心。而 A9 之圖形處理單元(Graphic Processing Unit/GPU),根據(jù) Apple 宣稱效能將比 A8 增加 90%,故應(yīng)該可能也與 A8X 相同采用 8 核心客制化(Customization)之 PowerVR 架構(gòu),A9 此次主要特色為透過 FinFET 的導(dǎo)入降低面積與改善散熱,再加上電路優(yōu)化來達(dá)到全面效能升級的效果。
 
內(nèi)存加大、支持 4K 錄像
內(nèi)存加大、支持 4K 錄像
iPhone 6s 后制主鏡頭可支持 4K 錄像。4K 分辨率為 Full HD 的 4 倍(2×2),像素(Pixel)可達(dá) 800 萬。由于手機(jī)儲(chǔ)存容量不若大型錄像或是單眼器材,通常在錄像時(shí)會(huì)先經(jīng)過基本壓縮處理,如DCT等,再加上原本 AP 內(nèi)通常整合 CPU 與 GPU,手機(jī)內(nèi) DRAM 需要共享傳統(tǒng)主存儲(chǔ)器與 Frame Buffer,再加上操作系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)作需要,iPhone 6s 對整體手機(jī)易失存儲(chǔ)器需求大增,故 iPhone 6s 內(nèi)部 DRAM 使用量很可能從原本 iPhone 6 之1GB LPDDR3 增加至 2GB LPDDR4。
 
可能首次運(yùn)作在 iPhone 的 LPDDR4,估計(jì)速度為 3200 Mbps。LPDDR 與傳統(tǒng) DDR 最大差別為低功耗,由于功耗與電壓平方成正比,LPDDR4 使用 1.1 V 較 LPDDR2/LPDDR3(1.2V)為低,故可以提升 iPhone 6s 待機(jī)時(shí)間。LPDDR4 另外一個(gè)重要新改變?yōu)樵?Die 上使用雙通道(Dual Channel)。
 
傳統(tǒng)雙信道早期使用在系統(tǒng)上,由 DRAM 控制器掌控,LPDDR4 在 Die 上使用兩側(cè) Pad 運(yùn)用雙通道存取,將原本儲(chǔ)存數(shù)組(Array)至Pad之關(guān)鍵路徑(Critical Path)理論上縮短一半,可以提升 LPDDR4 的速度,并改善訊號(hào)完整性(Signal Integrity)。目前擁有 LPDDR4 產(chǎn)品的廠商中,最大單一 Die 容量為 8Gb,以 iPhone 6s 所使用 2GB 為例,由于其Form Factor 較 iPad Air 2 等平板計(jì)算機(jī)為小,推測應(yīng)該堆棧兩顆Die還是以傳統(tǒng) PoP(Package on Package)方式在封裝于 A9 處理器上,而非如 iPad Air 2 獨(dú)立(Discrete)在外面。
 
更快的 LTE 速度
更快的 LTE 速度
iPhone 6s 發(fā)表會(huì)提到更快的 LTE-Advanced(LTE-A),由于 iPhone 6 已經(jīng)使用高通(Qualcomm)公司的 MDM 9625M,其已經(jīng)支持 Category 4(Cat. 4),日常生活使用中,人們通常注重下載(Download)大于上傳(Upload)速度,在 3GPP Specification 當(dāng)中,比 Cat.4 更快的下載速度為 Cat.6,故 iPhone 6s 可能使用 MDM 9635M。Cat.6 支持兩個(gè)載波單位(Carrier Component/CC)之載波聚合 (Carrier Aggregation),每個(gè) CC 最大為 20MHz 帶寬,較前一代 iPhone 6 速度 150Mbps 增加為 300Mbps。(MDM 9625M 支援 Cat.4 單一 CC 最大 20MHz,或者可聚合 2 個(gè)各最大 10MHz 之載波)。
 
許多國家 LTE-A 網(wǎng)絡(luò)已陸續(xù)開臺(tái)
 
iPhone 6s 開始支持 300Mbps 之 LTE-A 網(wǎng)絡(luò)原因?yàn)樵S多國家電信商已經(jīng)陸續(xù)開臺(tái)。根據(jù)全球行動(dòng)供貨商協(xié)會(huì)(Global mobile Suppliers Association/GSA)統(tǒng)計(jì),目前已經(jīng)有超過 15個(gè) 國家包含德國、芬蘭、日本等超過 20 多個(gè)電信營運(yùn)商發(fā)表 Cat.6 網(wǎng)絡(luò),例如日本第一大電信 DoCoMo 在今年 2 月宣布正式 LTE-A(Cat.6)網(wǎng)絡(luò)開臺(tái),最大下載速度為 225Mbps。
 
Wi-Fi 首次使用 MIMO
 
在 iPhone 6 首次進(jìn)入 IEEE 802.11ac 之后,Wi-Fi 速度已經(jīng)較前一代 iPhone 5s 所使用 的 IEEE 802.11n 多出不少,可達(dá) 433Mbps,iPhone 則首次使用 2×2 之 MIMO (Multiple Input Multiple Output)技術(shù),其利用空間多任務(wù)原理,在 iPhone 6s 多增加 1 根 Wi-Fi 天線,可以達(dá)到 2 倍最大傳輸速度 866Mbps。由于材料成本(BOM)以及天線干擾因素,MIMO 在手機(jī)上設(shè)計(jì)較為困難,通常會(huì)以 OFDM 中常見增加可用頻譜等載波聚合方式增加傳輸速度,Apple 在 iPhone 金屬外殼與天線效應(yīng)的取舍(Trade Off)有其獨(dú)到之處。至于其他近場通訊技術(shù)(NFC)與藍(lán)牙(Bluetooth)則維持不變。
 
傳統(tǒng)用戶體驗(yàn)大于硬件效能追求
 
此次 iPhone 6s 所新增加的功能還是維持 Apple 傳統(tǒng),不過度追求新技術(shù),而較重視使用者體驗(yàn)。例如早已有許多競爭對手如 Sony 在 Z2 時(shí)即以支持 4K2K 錄像,而幾乎所有競爭對手都早已使用 2GB DRAM,甚至 3GB。采用高通 810 芯片組之手機(jī)甚至已經(jīng)支持到 Cat.9,而新增速度的 iPhone 6s還在 Cat.6。屏幕分辨率方面也是落后對手一大截,前陣子 Sony 發(fā)表的 Z5 Premium 更是在同樣 5.5 吋大小裝進(jìn)了 4K2K 的屏幕,PPI 整整較 iPhone 6s Plus 高出一倍。即使如此,Apple還是按其重視使用者體驗(yàn)的策略對于軟硬件整合的流暢度以及納入 3D touch 的使用者體驗(yàn)來服務(wù)消費(fèi)者,維持其傳統(tǒng)步調(diào)。
 
要采購晶體么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉