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标题: [新闻] A6 芯片拆解，全球唯一采用手工布局的上市芯片 [打印本页]

作者: silenty 时间: 2012-9-27 22:35 标题: A6 芯片拆解，全球唯一采用手工布局的上市芯片

iPhone 5的A6芯片实属神秘！在iPhone5正式发售前期，业界就开始对这块A6芯片的规格进行猜测并进行各种测试。终于，这一切就要画上句号了，因为专业拆解团队iFixit已经联手Chipworks，为我们带来了关于A6芯片的详细拆解，下面一起来看一下。

　　在这里先给读者朋友们“打个预防针”，iFixit也表示在本次拆解过程中会有非常多技术术语，理解起来比较困难。

第一步：

iFixit首先向我们介绍了Chipworks在本次拆解中提供的设备。如上图大家看到的机器是离子束腐蚀机（Ibe,ion beam etching）。离子束腐蚀机用于分离半导体设备上的不同层面，分离面精确且平整。

目前的半导体设备多使用异质材料，比如A6芯片使用三星的32纳米HKMG（金属栅极） CMOS（互补金属氧化物半导体）处理工艺，所以Ibe是进行A6芯片拆解必不可少的工具。

第二步：

这是Chipworks开发小组的工作人员在给Ibe设置参数，为移除节点芯片上的电介质做准备。比如A6芯片可能会有9层铜层和1层铝层，还有多晶硅和基质层。

Chipworks的实验室里，无尘工作台、通风柜等。

第三步：

半导体参杂（Semiconductor doping）剖面对于我们剖析当前先进设备的性能及其构造来说十分重要。

扫描电容显微镜SCM可以帮助检查A6芯片中的N沟道场效应管（NMOS,N-channel metal oxide semiconductor FET）以及P沟道场效应管（PMOS,P-channel metal oxide semiconductor）的参杂剖面。

第四步：

准备好对A6进行处理之后，处理和开发技术人员检查结果。透过光学显微镜获得的视图为技术人员在后续的处理查找中进行微调调整提供反馈，以便获得最大化结果。

通过显微镜Chipworks可以了解了后置摄像头。在iSight摄像头内部，我们可以知道该产品的厂家。

任何秘密在Chipworks面前都无可遁形。

第六步：

完成不同的任务需要不同的工具。如果你想查看栅氧化层的厚度或者是晶体点阵的方向，那么你就需要使用到上图所示的透射式电子显微镜TEM。通过德布罗意电子波长，显微镜的分辨率得以提高。TEM工作的方式是：向某块材料发射电子束，然后观察电子与材料互动的方式。

　　以上这些就是Chipwork用于拆解中的技术和设备，当然他们不会亮出自己全部的家底，接下来我们就一起来看A 6芯片的拆解吧。

第七步：

　　Chipworks对iPhone 5的评价如下：这款手机浑身都是新的部件……是自第一代iPhone以来苹果发布的最好的一款。

红色：苹果A6应用处理器
棕色：苹果338S1077 Cirrus音频编解码器
黄色：日本村田Murata 339S0171 Wi-Fi模块
绿色：高通MDM9615 LTE调制解调器
深蓝色：高通RTR8600多波段/模式射频收发器

第八步：A6处理器

深入A6内部看看其驱动力来源：

这是A6金属模具顶部，看起来是不是很像一片薄薄的饼干？

　　这些照片是如何获得的呢？

　　Chipworks首先在发烟硫酸溶液中对A6处理器进行脱荚膜处理，加热到的温度确保可以获得最佳结果。随后使用显微镜来获取模具的图像。该模具安装在X-Y工作台控制的随动系统上，其焦点则使用激光监测技术来设定。图像坐标被编程到系统中。显微镜会自动移动模具并拍下不同的照片，最后将这些照片接合在一起就获得一张完整的模具照片。

上图所示的机器就是这个过程需要使用到的机器之一。

第九步：

在iPhone 5拆解中，iFixit曾经说明丝印标签B8164B3PM表明内存是Elpida的 LP DDR2 SDRAM 1GB 型号内存。

以上两张图分别是拉划痕和模具图片证实了此前我们的强烈预感：A6的1GB LP DDR2 SDRAM内存来自Elpida。

第十步：

A6芯片中我们还是可以找到三星的痕迹。苹果A6包装标示APL0598以及内部的APL0589B01均使用三星的32纳米CMOS处理工艺，比例为 9.70 mm x 9.97 mm。苹果A6处理器是苹果首款定制设计的处理器，它基于ARMv7s指令集。

　　因为苹果对处理器的设计有完全控制权，他们就可以根据自己的喜好来定制并调整其性能。模片面积大小为96.71平方毫米，比上一代A5芯片（大约70平方毫米）的要大。

第十一步：

A6中心最明显的特性就是其双核ARM核心，以及三核PowerVRSGX 543MP3 GPU。

　　对比GPU核心和位于其下方的ARM核心，前者就显得比较严谨，而后者则不其然。一般情况下逻辑块都使用先进的计算机软件来进行自动布局，但是在图中我们看到的ARM核心块布局貌似是手动排列布局的。手动排列布局的好处在于能够获得更快的处理速度，但也比较耗时，成本更高。

第十二步：

上图是晶体管结构横截面的图片，已经过放大处理。

在它们之间的类似小木桩的东西连接着这些层面。

　　图中这些很纤细的线证明A6确实使用32纳米HKMG处理工艺。在场效应晶体管（Field Effect Transistor）中，k这种电介质是由栅电极和硅之间的层面组成的，它是材料的物理参数，有助于控制晶体管的开启电压。

第十三步：其他芯片

iPhone 5拆解中发现的Apple 338S1077证实是 CirrusCS35L19 D类音频放大器。

　　 Cirrus CS35L19模具，从刻印的文字来判断，它应该来自CS35L家族。

第十四步：

Murata Wi-Fi SoC模块其实由BroadcomBCM4334 和振荡器、电容器、电阻器组成。

X光下这些部件显露无疑。村田公司将这些部件组装在一起，然后再由富士康将其组装到iPhone逻辑板上。Chipworks是这么形容的：村田公司建起的这所房子中使用的全部是其他人的家具。

Broadcom BCM4334模具图，使用TSMC的40纳米CMOS处理工艺，其关键特性包括Wi-Fi(802.11 a/b/g/n)、Bluetooth 4.0 + HS以及FM接收器。

第十五步：

　　iPhone 5拆解我们已经介绍过高通MDM9615LTE调制解调器，它允许多频段/多模式LTE支持，负责LTE上的实时语音和数据传输，高通RTR8600多波段/模式射频收发器与MDM9615一起支持多频带。

HG11-N3877 LTE基带模具

三星1G-F-MC 128 MB内存模具（MDM9615）

RTR8600模具

　　以上便是iFixit和Chipworks联手为我们奉上的关于A6芯片的精彩拆解！本次拆解确认了此前测试得到的结果，A6芯片内置1GB内存，双核CPU及三核GPU。

作者: migiry 时间: 2012-9-27 23:05

结论呢，采用手工布局的芯片有什么特点

作者: ooo 时间: 2012-9-27 23:08

posted by wap, platform: iPhone

强悍的

作者: silenty 时间: 2012-9-27 23:17

引用:

原帖由 migiry 于 2012-9-27 23:05 发表
结论呢，采用手工布局的芯片有什么特点

有说，手动排列布局的好处在于能够获得更快的处理速度，但也比较耗时，成本更高。

作者: 燕山隐士 时间: 2012-9-27 23:19

引用:

原帖由 silenty 于 2012-9-27 23:17 发表

有说，手动排列布局的好处在于能够获得更快的处理速度，但也比较耗时，成本更高。

推土机式电脑自动设计的吧效率没有达到预期

作者: Zico2003 时间: 2012-9-27 23:25

引用:

原帖由 migiry 于 2012-9-27 23:05 发表
结论呢，采用手工布局的芯片有什么特点

手工布线（R&D每个晶体管）带来最高的性能和效率，这个差值一般有10~40%
芯片面积相对也小很多，差值一般也是10~20%，直接好处就是晶圆能切割出来更多的CPU，降低成本

不过手工的东西，速度忒慢，各种DEBUG各种推倒重来，不适合很复杂的CPU设计，比如那些几亿、十几亿晶体管的东东

所以复杂的CPU一般都是关键部位手工设计，其余的交给软件自动完成。

图上亮点很多啊，干活还得是windows……

作者: yuhui 时间: 2012-9-27 23:28

posted by wap, platform: iPhone

@yuhui mark

作者: allspace 时间: 2012-9-28 13:08

芯片上的那些字是要用显微镜才能有那样的效果.
这种显微镜可以看到手上的毛孔,并可以看到毛孔里的皮屑

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