详解:因增指纹传感器A7处理器电路布局与A6哪里不同?
苹果的新款iPhone 5s卖疯了,一方面源于它的“土豪”,一方面是其内部有强大功能的并且加入指纹传感器的A7处理器。那么到底这个A7处理器与原来的A6处理器在电路布局和设计上有哪些不同。本文就将A7处理器与前一代A6处理器做些比较,从电路布局和设计技巧上给大家一些好的信息。
根据Chipworks的初步拆解分析,苹果(Apple)新款iPhone 5s内的A7处理器似乎拥有四核心绘图处理器(GPU)丛集,采用Imagination的PowerVR Series 6核心;此外该款处理器配备3MB的SRAM区块,部分用以储存指纹传感器的信息。
Chipworks不久前也拆解了iPhone 5s ,并打算进一步深入分析A7处理器。拆解分析并发现,A7的USB、LCD与摄影机接口,与前几代A5、A6、A6X相同;而移动处理器重复使用这类功能区块是很合理的。
图1Chipworks对苹果的A7处理器发表初步拆解分析报告
不过Chipworks目前的分析对于A7处理器以及iPhone 5s指纹传感器的基本特性所知仍少,该公司表示其初步结论有大部分是来自推测,更进一步的信息还需要进行电路萃取(circuit extraction)才能确定。以下是A7处理器与前一代A6的一些比较。
图2 A7处理器(左)的电路布线与A6大不相同
根据Chipworks的分析,32纳米制程的苹果A6处理器的6晶体管SRAM单元区域面积为0.15 μm2左右,而采用28纳米制程的A7则估计具备约0.12 μm2面积的SRAM单元区域;因此基于保守的40~50%的原始电路利用率估算,A7配备了1 MB左右的 L2缓冲存储器与256KB左右的L1缓冲存储器。
图3 A7处理器电路区块
Chipworks估计,双核心处理器与缓冲存储器大约占据了A7芯片17%的面积,而四核心GPU与共享的逻辑电路则占据22%左右:“A7处理器本身的电路配置方式与A6并不相同,看起来更像是采用传统的自动化布线。”不过A7处理器是否为定制化设计,仍是个疑问;有人认为,该处理器可能是ARM A53/57的综合体。
图4 A6处理器电路区块
苹果的一张官方图片(如下图)明确表示,iPhone 5S的指纹辨识传感器数据是安全地储存在A7处理器中;Chipworks 认为,A7的GPU区块上方约3MB的SRAM区块可能有一部分是做为指纹辨识数据储存。而A6处理器上并没有类似的SRAM区块。
图5 A7苹果标志上方的小小区块是该公司自己标记出的指纹数据储存区域
“我们也想不到指纹扫描仪会产生如此多的数据,但有鉴于需要储存多次扫描、不同方向的数据,也许这么大的储存空间是有需要的。”
Chipworks的分析师表示:“我们所知道的是,该指纹辨识传感器是目前见过最大的,面积约39 mm2”
图6 A7处理器上方的X光影像
图7 A7处理器裸晶上方的金属层影像
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