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詳解:因增指紋傳感器A7處理器電路布局與A6哪里不同?

發布時間:2013-10-24 責任編輯:sherryyu

【導讀】蘋果的新款iPhone 5s賣瘋了,一方面源于它的“土豪”,一方面是其內部有強大功能的并且加入指紋傳感器的A7處理器。那么到底這個A7處理器與原來的A6處理器在電路布局和設計上有哪些不同。本文就將A7處理器與前一代A6處理器做些比較,從電路布局和設計技巧上給大家一些好的信息。

根據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,采用Imagination的PowerVR Series 6核心;此外該款處理器配備3MB的SRAM區塊,部分用以儲存指紋傳感器的信息。

Chipworks不久前也拆解了iPhone 5s ,并打算進一步深入分析A7處理器。拆解分析并發現,A7的USB、LCD與攝影機接口,與前幾代A5、A6、A6X相同;而移動處理器重復使用這類功能區塊是很合理的。

1Chipworks對蘋果的A7處理器發表初步拆解分析報告

圖1Chipworks對蘋果的A7處理器發表初步拆解分析報告

不過Chipworks目前的分析對于A7處理器以及iPhone 5s指紋傳感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,更進一步的信息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)的電路布線與A6大不相同

圖2 A7處理器(左)的電路布線與A6大不相同

根據Chipworks的分析,32納米制程的蘋果A6處理器的6晶體管SRAM單元區域面積為0.15 μm2左右,而采用28納米制程的A7則估計具備約0.12 μm2面積的SRAM單元區域;因此基于保守的40~50%的原始電路利用率估算,A7配備了1 MB左右的 L2緩沖存儲器與256KB左右的L1緩沖存儲器。

A7處理器電路區塊

圖3 A7處理器電路區塊

Chipworks估計,雙核心處理器與緩沖存儲器大約占據了A7芯片17%的面積,而四核心GPU與共享的邏輯電路則占據22%左右:“A7處理器本身的電路配置方式與A6并不相同,看起來更像是采用傳統的自動化布線。”不過A7處理器是否為定制化設計,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

圖4 A6處理器電路區塊
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蘋果的一張官方圖片(如下圖)明確表示,iPhone 5S的指紋辨識傳感器數據是安全地儲存在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數據儲存。而A6處理器上并沒有類似的SRAM區塊。

A7蘋果標志上方的小小區塊是該公司自己標記出的指紋數據儲存區域

圖5 A7蘋果標志上方的小小區塊是該公司自己標記出的指紋數據儲存區域

“我們也想不到指紋掃描儀會產生如此多的數據,但有鑒于需要儲存多次掃描、不同方向的數據,也許這么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,該指紋辨識傳感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

圖6 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

圖7 A7處理器裸晶上方的金屬層影像

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