土豪金到底值不值萬(wàn)金？iPhone 5s深度拆解（圖文）

時(shí)間：2013-10-27 00:36:34

關(guān)鍵字： iPhone BSP 蘋果協(xié)處理器

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[導(dǎo)讀]和 iPhone 5c 相比，iPhone 5s 的升級(jí)更有誠(chéng)意：64 位 A7 芯片、M7 協(xié)處理器和 Touch ID 指紋傳感器都能激起人們的期待。iFixit 提前拿到機(jī)器，一份翔實(shí)的拆機(jī)報(bào)告趕在 iPhone 5s 發(fā)售時(shí)出爐。來(lái)了解下 iPhone 5s 的

和 iPhone 5c 相比，iPhone 5s 的升級(jí)更有誠(chéng)意：64 位 A7 芯片、M7 協(xié)處理器和 Touch ID 指紋傳感器都能激起人們的期待。iFixit 提前拿到機(jī)器，一份翔實(shí)的拆機(jī)報(bào)告趕在 iPhone 5s 發(fā)售時(shí)出爐。來(lái)了解下 iPhone 5s 的內(nèi)部構(gòu)造吧。

除了 A7 處理器和兩款當(dāng)時(shí)未知的 MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）之外，我們?cè)谥靼迳弦谎郾隳軌蚩吹皆S多似曾相識(shí)的部件。另外我們還看到了由德商戴樂格半導(dǎo)體（Dialog Semiconductor）生產(chǎn)的全新電源管理電路，以及凌云邏輯（Cirrus Logic）供應(yīng)的音頻解碼及丁類放大器。還有一部分部件目前暫時(shí)難以辨認(rèn)。

拆解依舊從底部螺絲開始，撬開前面板四周后就可以用吸盤取下屏幕。

連接 Home 鍵和 Touch ID 傳感器的排線在打開屏幕時(shí)很容易被扯斷，另外，“和 iPhone 5 相比，5s 的內(nèi)部構(gòu)造幾乎沒有變化。”

電池由惠州德賽制造，輸出電壓為 3.8v、容量為 1560mAh。不同規(guī)格的 iPhone 5s 似乎使用不同廠商的電池，比如 16G “太空灰”用的是新普的電池。

斷開屏幕與 FaceTime 鏡頭和觸摸傳感器的連接，就可以取出 5s 的前面板。“屏幕看起來(lái)和 iPhone 5 沒區(qū)別。”

　剝離出 Touch ID 傳感器。Touch ID 是一枚 CMOS 芯片，來(lái)自一年前被蘋果收購(gòu)的 AuthenTec，本質(zhì)上是個(gè)能生成用戶指紋節(jié)點(diǎn)圖片的微型電容器組。由此而來(lái)的一個(gè)擔(dān)憂是：傳感器上的藍(lán)寶石保護(hù)層是否像多數(shù) CMOS 指紋掃描儀一樣，會(huì)隨著時(shí)間降解老化。

iSight 主鏡頭背部標(biāo)有 DNL333 41WGRF 4W61W，底部標(biāo)號(hào)為 AW32 65BD 4511 b763。Chipworks 技術(shù)分析部門副總裁 Jim Morrison 說(shuō)：“DNL 噴碼的數(shù)字格式與 iPhone 4S 和 iPhone 5 使用的索尼 IMX145 鏡頭模塊相同。側(cè)面噴碼不一樣，（但還能確定）5s 的鏡頭依舊來(lái)自索尼。”

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5s 的內(nèi)部構(gòu)造經(jīng)過(guò)優(yōu)化，iPhone 5 上容易造成信號(hào)丟失的天線線纜徹底消失。

Wi-Fi 模塊為村田 339S0205，基于博通 BCM4334。16G 和 64G 版 iPhone 5s 的 Wi-Fi 模塊均來(lái)自村田，但主板設(shè)計(jì)有點(diǎn)不同：右側(cè)主板上印有 94V-0 噴碼而左側(cè)沒有，可能來(lái)自不同廠區(qū)。

主板上的芯片組：

紅色區(qū)域?yàn)楹Ａκ?H2JTDG8UD3MBR 閃存顆粒

橙色區(qū)域?yàn)楦咄?PM8018 電源管理芯片

黃色區(qū)域?yàn)?TriQuint TQM6M6224 濾波器

綠色區(qū)域?yàn)樘O果 338S1216

藍(lán)色區(qū)域?yàn)椴┩?BCM5976 觸屏控制器

紫色區(qū)域?yàn)榈聝x 37C64G1

黑色區(qū)域?yàn)樗技延?77810

其它芯片：

紅色區(qū)域?yàn)樗技延?77355

橙色區(qū)域?yàn)榘踩A高 A790720

黃色區(qū)域?yàn)榘踩A高 A7900

綠色區(qū)域?yàn)樘O果 338S120L

背部芯片組：

紅色區(qū)域?yàn)樘O果 A7 APL0698 處理器，5s 的內(nèi)存可能為 1G

橙色區(qū)域?yàn)楦咄?MDM9615M LTE 通信模塊

黃色區(qū)域?yàn)楦咄?WTR1605L 收發(fā)器，支持 LTE/HSPA+/CDMA2K/TD-SCDMA/EDGE/GPS

芯片組中沒有發(fā)現(xiàn) M7 協(xié)處理器，可能被整合到 A7 內(nèi)部

評(píng)測(cè)顯示，A7 的高效能更多由 ARMv8 指令集實(shí)現(xiàn)，而非 64 位架構(gòu)。ARMv8 在過(guò)去 2年里已經(jīng)證明可以提高芯片運(yùn)行效率和速度，同時(shí)不影響電池壽命。

5s 的外圍設(shè)計(jì)和 iPhone 5 相同，區(qū)別是 5s 的揚(yáng)聲器更易取出。在取出揚(yáng)聲器后，就可以一次取出耳機(jī)插孔、麥克風(fēng)和 Lightning 接口?！?/p>

取出背部線纜，可以看到主鏡頭旁的 True Tone 雙閃光燈。

最后照例是張全家福：　

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在滿分為 10 的易修指數(shù)中，iPhone 5s 拿到 6 分。和 iPhone 5 一樣，5s 的屏幕也是最早被取出的組件，但取出時(shí)需要加熱和反復(fù)撬動(dòng)。而高度整合的屏幕和新加入的 Touch ID 勢(shì)必會(huì)增加機(jī)子的維修成本。

【更新】

Chipworks 的拆解帶來(lái)更多信息：A7 采用 28nm 制程，依舊由三星制造。Chipworks 還發(fā)現(xiàn)了 M7 協(xié)處理器的蹤跡，M7 由恩智浦制造，屬于恩智浦旗下 LPC1800 系列芯片。M7 協(xié)處理器基于 ARM Cortex-M3 架構(gòu)，耗電量非常少。

M7 協(xié)處理器

M7 對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)是個(gè)新的方向，為了達(dá)到降低能耗的目的，它被用以收集并處理加速計(jì)、陀螺儀和電子羅盤的數(shù)據(jù)。盡管如此，這塊芯片在主板上很難被找到，以至于有傳言說(shuō) iPhone 5s 根本沒有搭載 M7 協(xié)處理器。這或許是因?yàn)樘O果在發(fā)布會(huì)中展示的芯片形象給人們帶來(lái)了誤導(dǎo)。

幸運(yùn)的是，我們終于鎖定了 M7，它實(shí)質(zhì)上是由恩智浦（NXP）半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 LPC18A1 芯片。恩智浦 LPC1800 系列性能很高，基于 Cortex-M3 微控制器。我們?cè)ㄟ^(guò)分析師和合作伙伴的渠道，認(rèn)定 M7 將會(huì)由恩智浦來(lái)供應(yīng)?，F(xiàn)在事實(shí)的確如此，這對(duì)于他們來(lái)說(shuō)是一次大勝。

M7 負(fù)責(zé)處理并轉(zhuǎn)換來(lái)自加速計(jì)、陀螺儀、電子羅盤這些獨(dú)立傳感器的輸入信號(hào)，它們都被安裝在主電路板上。根據(jù)我們對(duì)蘋果傳統(tǒng)的了解，陀螺儀和加速計(jì)應(yīng)該出自意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics），而羅盤則是 AKM 公司的產(chǎn)品。之后我們確認(rèn)羅盤部件確實(shí)是 AKM 提供的 AK8963。

M7 之子 — 三軸加速計(jì)、三軸陀螺儀和電子羅盤

上文中我們提到過(guò)兩個(gè)神秘的 MEMS，芯片上分別標(biāo)有 B361LP 和 B329 的字樣，這讓我們很感興趣。經(jīng)過(guò)確認(rèn)，前者是由博世（Bosch） Sensortech 生產(chǎn)的 BMA220 三軸加速計(jì)。在我們的記憶中，這是蘋果第一次采用博世的 MEMS，這與我們剛才的猜測(cè)不一樣，因?yàn)檫@一款此前一直是由意法半導(dǎo)體所獨(dú)占。博世你贏了！

至于那塊標(biāo)注著 B329 的 MEMS，則確實(shí)是由意法半導(dǎo)體提供的三軸陀螺儀。

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電子羅盤部分此前已經(jīng)說(shuō)過(guò)，是由 AKM 生產(chǎn)的 AK8963。AK8963 內(nèi)置一個(gè)磁傳感器，用以感知 X 軸、Y 軸和 Z 軸，此外它還有一塊傳感器驅(qū)動(dòng)電路、一塊運(yùn)算電路和一個(gè)信號(hào)放大鏈。

A7 處理器

iPhone 5s 采用的是蘋果全新的 A7 處理器，一款 64 位 ARM 系統(tǒng)芯片。通過(guò)分析師我們?cè)缫训弥@款芯片仍舊由三星提供，接下來(lái)的照片展示了它的外部工藝、封裝、標(biāo)識(shí)、頂部金屬層等細(xì)節(jié)，最后一張圖則是其多晶硅晶粒照片。

A7 確實(shí)出自三星之手

光從外觀來(lái)看，A7 與上一款芯片幾乎完全一樣，但真相確是隱藏在內(nèi)部的，因此我們只能夠通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話。下圖是一張蘋果 A6 芯片（APL0598）橫截面的電子顯微鏡圖像，展示了一組晶體管，很明顯是三星的 32nm HKMG（金屬柵極）工藝。為了方便起見我們測(cè)量了十個(gè)晶體管的總長(zhǎng)度，得到 1230nm 這個(gè)數(shù)據(jù)，因此其柵極間距為 123nm。

再來(lái)看看 A7 芯片（APL0698），使用相同的計(jì)算方法得到的結(jié)果是 114nm，即便算上誤差（+/- 5nm）我們也能夠保證柵極間距確實(shí)減小了。這也就是說(shuō)，A7 芯片與三星的 Exynos 5410 一樣，采用的是 28nm HKMG 工藝。盡管 4nm 的差距聽上去很小，但大家需要注意的是實(shí)質(zhì)減少的是面積，而非單純的直線長(zhǎng)度。因此，實(shí)際的差距是 28×28 / 32×32 = 784 / 1024，相當(dāng)于只用了 77% 的面積就實(shí)現(xiàn)了與之前相等的功能?？紤]到 A7 芯片的大小為 102×102mm，而 A6 僅為 97×97mm，這多出來(lái)的地方就能夠?qū)崿F(xiàn)更多職能。

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