Apple A4 Teardown

Apple A4 Teardown Geschrieben von: Kyle Wiens EINFÜHRUNG Dekonstruktion Prozessoren wie die A4 geschieht in der Regel hinter den verschlossenen Türen von nur eine Handvoll von Unternehmen. Diese globalen Reverse-Engineering-Unternehmen, die investigative Arm des Elektronik-Markt sind, gumshoes, die Forschung zu tun für Menschen, die brauchen, um herauszufinden, wer was Schaltung macht, als auch, was Herstellungsprozess sie verwenden, es zu tun. Sie sind diejenigen, die tief tauchen Sie ein in Prozessoren, Audio-Controller, und jedes andere Teil, das Sie in einem Handy oder iPad finden würde, Schicht für Schicht jedes Paket die genaue Zusammensetzung herauszufinden. Wir eine Partnerschaft mit den besten Unternehmen in dem Halbleiter - Reverse - Engineering Handel, ChipworksSie einen genaueren Blick auf zu bringen , wie Halbleiter Teardowns durchgeführt werden, sowie einen Blick in das iPad - Chips. Die Ingenieure von Chipworks sind eine wunderbare Gruppe von Menschen , die sind genauso interessiert in der heutigen Elektronik , wie wir sind. Ihre Analyse der Pakete iPad gibt Ihnen ein besseres Verständnis davon, wie die neue Tablette wirklich funktioniert-auf fast molekulare Ebene.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 1 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 1 — A4 Prozessor Basics



Apples A4 Mikroprozessor ist das Gehirn des iPad. 



Der A4 ist ein ARM - Prozessor mit Package-on-Package Konstruktion die Geschwindigkeit und Effizienz der internen Prozesse zu verbessern.

Der Siebdruck auf der A4 liest N26CGM0T APL0398 339S0084 YNL215X0. Aber das ist nicht sehr interessant-diese Zahlen bedeuten nicht viel zu uns, auch nicht. Mal sehen, was wir im Inneren finden.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 2 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 2 — Wie man einen Prozessor zu sezieren

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Damals, als das Original-iPhone herauskam, haben wir gemeinsam mit einigen Freunden von uns in Silicon Valley, um den Prozessor zu sezieren. Die Ausrüstung, die wir verwendet, war nicht annähernd so topaktuelle wie das, was Chipworks hat, aber es hat den Job zu erledigen.



Dies ist ein Siliziumwafer. Jedes kleine Quadrat ist ein Chip, eine so genannte Matrize. Der Prozessorchip in der A4 ist 7,3 mm auf jeder Seite, für einen 53 Quadratmillimeter Gesamtfläche. Der prozentuale Anteil der Arbeits stirbt , dass Sie von einem Wafer erhalten können , wie dies die Ausbeute genannt wird.



Die A4 ist eigentlich viel mehr als nur ein prozessor ist es ein Package on Package oder PoP. In der Tat gibt es drei an Silicium innerhalb der A4 stirbt!

Seite 3 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 3 

Unser illustre Führer Herstellung einen Reinraum für einige Silizium Chirurgie auf dem ursprünglichen iPhone einzugeben.

Schritt 4



Sie müssen zuerst den Prozessor von der Hauptplatine zu entfernen, bevor es zu sezieren.



Es gibt nur zwei Möglichkeiten, um einen Prozessor von einer Leiterplatte zu entfernen: Extreme Kraft und extremer Hitze. Raten Sie, welcher Ansatz, den wir verwendet?

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 4 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 5



Als nächstes schneiden Sie den Prozessor in einen halben Querschnitt Foto aufzunehmen.



Bandsägen sind viel zu grob für diese, so dass wir schleifen tatsächlich durch den Prozessor langsam, Ausziehen sehr geringe Mengen an Material, wie wir gehen.



Sie können sehen, warum es schwierig sein kann, ein klares, festes Foto eines Pakets Querschnitt zu nehmen. Der Prozessor ist eigentlich eine der größeren Pakete in das iPhone, und immer noch sehr heikel zu handhaben. Stellen Sie versuchen, dies zu tun, mit einem Paket ein Zehntel seiner Größe.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 5 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 6

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Also, was ist ein Paket? Sie befinden sich in einem.



Dies ist ein Querschnitt des ARM Prozessors iPhone + RAM - Paket. Klicken Sie hier um es in seiner vollen, 2854x313 Pracht zu sehen.



Der Prozessor selbst ist das Zentrum Rechteck. Die silbernen Kreisen darunter sind Lotkugeln.



Die beiden Rechtecke über dem Prozessor sind RAM stirbt. Sie sind gegeneinander versetzt Platz für die Drahtverbindungen zu machen, die man nicht in dieser Aufnahme zu sehen.



der RAM so nah an den Prozessor sowohl verringert Latenz Herstellung RAM-Zugriff schneller und senkt den Stromverbrauch, Ihr Akku länger zu helfen.

Seite 6 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 7



Dies ist unser Freund Werkbank. Wir sind auch große Fans von Weller .



Dies sind die die Arten von Werkzeugen, die MacGyver stolz machen würde ... Auch wenn wir vermuten, dass alles, was er brauchen würde, ist eine Büroklammer und zwei Streifen Klebeband um den Prozessor zu zerlegen.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 7 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 8

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Dies ist ein typischer Reinraum. Regelmäßige Leute-Leute, die sogar jeden Tag an den gleichen Supermärkte, wie Sie-Anzug und zur Arbeit gehen in Räumen wie diese einkaufen könnten. Es ist absolut notwendig, um Staub zu halten, Fusseln und Haare von der Aufgabe in der Hand.



Werkzeuge des Handels: 

Rasterelektronenmikroskope



Hochauflösende Röntgengeräte



Wirklich große Lupen und Mikroskope



Eine Reihe von anderen Gadgets , die Sie in finden könnte Q Labor

Seite 8 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 9 

Wenn nur alle Sicherheitsverletzungen dies einfach zu beheben!



Chipworks mit Sitz in Ottawa, Ontario . Es wird so kalt dort, dass die Reifen tatsächlich knacken, wenn man nicht aufpasst.



Die Ausrüstung an Chipworks ist ganz anders, als man in den meisten Halbleiter-Einrichtungen finden. Jede einzelne Maschine, die sie haben, gibt es mit einem Ziel vor Augen: zu entdecken, was im Inneren der neuesten Chips ist.

Schritt 10 — Innerhalb Chipworks

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 9 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 11 

Mikroskop-Analyse, die beide der optischen und SEM Art. Entweder man ist definitiv nicht der typische Biologielaboreinheit Community College.



Präzision zählt in diesem Geschäft, und Chipworks ist dafür bekannt , sehr genau zu sein.

Schritt 12



Ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) in Aktion. Dies sind nur einige der Tricks auf Chipworks 'Ärmel. Die SEM ist in der Lage mehrere hundert Mal mehr Details als ein optisches Mikroskop zu sehen.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 10 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 13

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Abschleifen ein Paket. Halten Sie die Teileebene, wie Sie mahlen ist von entscheidender Bedeutung.



Dieser Prozess ist unglaublich mühsamer. Es gibt tatsächlich eine Kunst zu genau der richtigen Stelle für das Foto in Schleifen, während die Oberfläche zu halten perfekt Niveau.



Wir (bei iFixit) sind auf diese schrecklich. Deshalb haben wir unsere iPad Chipworks ausgeliefert.

Seite 11 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 14



Der nächste Schritt ist, die Umverpackung zu entfernen.



Teezeit? Nö, nur Zeit für ein schönes Säurebad.



Eintauchen der Prozessor in Säure löst die Keramikverpackung das Silizium enthält. Unter Verwendung der entsprechenden Konzentration an Säure für die Art der Keramik Verpackung ist kritisch.



Jeder einmal in eine Weile, mit Blick auf eine Form ergibt nette Überraschung von den Herstellern versteckt. Ach, Milhouse wurde nicht in der iPad gefunden. Aber er wurde vor kurzem entdeckt in einem Silicon Image Chip!

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 12 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 15 — Im Inneren der A4



Okay, jetzt wissen Sie, wie wir es getan haben. Aber wie sieht die A4 wie nach innen?



Fotos von der Ober- und Unterseite des A4-Paket. 

Diese winzige Punkte Sie auf der Unterseite zu sehen sind Lotkugeln, die den Prozessor auf der Hauptplatine zu halten. Sie übertragen alle Kraft, Erdung und Informationen von und zu dem Prozessor und Board.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 13 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 16

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Vor der Demontage es, nahm einen Chipworks Röntgenbild des A4Prozessor ein Gefühl dafür, wie die Dinge zu bekommen sind innen gelegt.



Wenn Sie genau hinsehen, können Sie Hunderte von fadenförmigen Verbindungen (Drahtverbindungen), die tragen elektronische Signale zwischen Werkzeugen zu sehen.



Die A4 besteht aus drei Schichten: zwei Schichten aus RAM (Samsung K4X1G323PE) und eine Schicht, die die eigentliche Mikroprozessor enthält.



Dieses Package-on-Package Konstruktion gibt Apple die Flexibilität, um den RAM von jedem Hersteller sie wollen-sie sind nicht in Samsung beziehen gesperrt.

Seite 14 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 17



Hier sind zwei seitliche Röntgenstrahlen von der A4-Prozessor. 

Die dunklen Punkte entlang der Innenseite des Prozessors sind Lötkugeln die Werkzeuge miteinander zu verbinden. Diese sind bekannt als Ball Grid Arrays (BGAs oder) in der Industrie.



Diese Bilder werden an zwei Brennpunkten über die Breite des Prozessors geschossen. Sie waren schnell Schüsse, so möchten wir uns entschuldigen, wenn sie ein wenig unscharf sind.



Der DRAM in der A4 von Samsung hergestellt wird, so Drahtverbindungen von beiden Seiten im Gegensatz zu anderen DRAM kommen Module Chipworks von anderen Herstellern gesehen hat.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 15 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 18

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Dies ist eine Form Metall 8 Schicht.



Jeder iPhone-Prozessor, der wir seziert hat Samsung Teilenummer auf dem Prozessorchip hatte. Wir haben keine Samsung Markierungen auf der A4 (außerhalb des DRAM), vielleicht das deutlichste Zeichen bisher , dass Apple in feste Kontrolle des Halbleiter - Design gefunden.



Wir erwarten keine Markierungen von zu finden PA Semi , kürzlich erfolgten Akquisition von Apple, aber es ist sicher anzunehmen , sie bei der Gestaltung dieses Paket eine große Rolle gespielt.

Seite 16 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 19

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com



Dies ist der SDRAM im Inneren des A4. Ja, das ist ein Samsung-Logo. Nein, das bedeutet nicht, Samsung die A4-einfach den RAM ausgelegt.



Samsungs 1 Gb Mobile DDR SDRAM (x2) 

Die Teilenummer auf jedem Würfel ist K4X1G323PE.



Die Decodierung diese Teilnummer zeigt gibt es 2 GB Speicher im Innern. Dies schlägt sich in ~ 128 MB Speicher pro Chip, für 256 MB insgesamt.

Seite 17 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 20





So, jetzt haben wir die innen gesehen haben, was können wir daraus? 

Es gibt nicht viel revolutionäre hier. In der Tat ist die A4 ganz ähnlich wie die SamsungProzessor Apple in das iPhone verwendet.



Es ist klar , aus Hard- und Software , die dies ein Single - Core - Prozessor ist, so muss er die ARM Cortex A8 und nicht das Gerücht , Multi - Core - A9 sein.



Es ist eine ziemliche Herausforderung Block-Level-Logik innerhalb eines Prozessors zu identifizieren, so dass die GPU zu identifizieren wir zurück zur Software sind fallen: frühe Benchmarks ähnliche 3D-Leistung auf dem iPhone angezeigt werden, so dass wir raten, dass das iPad die gleiche PowerVR SGX verwendet 535 GPU.



Das iPad verfügt über 256 MB RAM, gleich wie das iPhone.



Die A4 nippt Macht. In der Tat ist der Stromverbrauch wahrscheinlich der Grund, Apple-upLeistung viel aus dem iPhone nicht zurückgetreten ist. Um 10 Stunden Akkulaufzeit zu erhalten, muss das gesamte iPad (einschließlich Display) von weniger als 2,5 Watt im Durchschnitt zu ziehen.

Das ist es für den A4. Schauen wir uns einige der anderen Chips im Inneren des iPad einen Blick.

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 18 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 21 — Im Inneren der Rest des iPad 

Kapazitive Touchscreen-Controller. 

Broadcom BCM5974

Schritt 22



Broadcom-I / O-Mikrocontroller mit NVM (für Touchscreen) 

Broadcom BCM5973KFBGH HS0951P11 952.280 B1



apple-343S0446

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 19 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 23



Die Texas Instruments Touchscreen-Leitungstreiber. 

CD3240A 01D5AKT G1

Schritt 24



Broadcom 802.11a / b / g / n WiFi + Bluetooth 2.1 + EDR und FM. 

Broadcom BCM4329XKUBG CD1004 P21

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 20 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 25



Cirrus Logic-Gerät - Audioprozessor vermutet. 

Apple-338S0589 B0 YFSAB0PY1001

Schritt 26



Mutmaßliche Power-Management. 

S6T2MLC N2266XQT U1003 A1

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Seite 21 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 27



Mux / Demux Teil für Displayport und PCIe-Verbindungen. 

NXP L0614 01 37 ZSD950

Schritt 28 

Anzeigen. 

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

LG SW0627B 01SWL-0032C 1003 N23977ON

Seite 22 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 29



Apple-338S0805 A2 e1 10028HBB

Schritt 30 

Accelerometer (bestätigt durch Druckmarkierungen von ASIC und MEMS-Bauelement) - STMLIS331DLH. 

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

STMicroelectronics 2949 33DH OK2 CL

Seite 23 von 24

Apple A4 Teardown

Schritt 31 

DC-DC-Regler. 

Linear Technologies 3442 N7667 LT9L

Schritt 32 

© iFixit — CC BY-NC-SA

de.iFixit.com

Intersil i976 45AIRZ F95OHX

Seite 24 von 24

Schritt 33 

Das ist, was wir bisher haben. Wir werden mehr Fotos als Add Chipworks Beiträge mehr .



Wir möchten , dass unsere Freunde bei danken Chipworks für ihre hervorragende Arbeit.



Vergessen Sie nicht , einen Blick auf unsere zu nehmen iPad Teardown für eine komplette Demontage.

To reassemble your device, follow these instructions in reverse order. Dieses Dokument wurde zuletzt angelegt am 2017-04-18 05:40:54 PM.