Разобравшись с устройством смартфона iPhone 5S изнутри, специалисты по микропроцессорам из Chipworks взялись за изучение самого главного новшества — инновационного 64-битного чипа A7. Спроектированный в Apple и созданный при помощи технологических решений Samsung, данный процессор построен по принципу «система-на-чипе». То есть, в одной-единственной пластине кремния заключены все компоненты для реализации вычислительных процессов при работе мобильного гаджета: микропроцессор для общей обработки, графическое ядро, кэш, контроллеры памяти и прочих интерфейсов. Как и компания Intel, Apple владеет 10% акций британского разработчика передовых полупроводниковых технологий «Imagination Technologies».
Последняя не располагает собственными производственными мощностями и лишь проектирует, в соответствии с дизайном и ТЗ заказчика, новые микропроцессоры.
Поэтому неудивительно, что новенькие A7 состоят из 2 ядер основного CPU и 4 ядер графического модуля GPU, построенных на базе кластеров PowerVR Series 6, версия G6430. Плюс эксперты из Chipworks акцентируют внимание на отдельном блоке с названием «Security Enclave» – защищенном сегменте памяти, предназначенном для работы системы аутентификации Touch ID.
По результатам предварительного «вскрытия» A7 можно сделать осторожный вывод – новинка построена по принципам архитектуры ARMv8 и не совместима со старой версией ARM A53/57. Технологически сам чип, как предполагается, создан по 28-нм технологии с активным металлическим затвором. То есть, в некотором роде это аналог тех устройств, что разработаны Samsung для ее собственных процессоров Exynos, которые устанавливаются в Galaxy S4. Процессорное ядро оснащено 256 Кб КЭШа L1 и 1 Мб КЭШа L2, но пока непонятно, задействована ли при работе процессора часть ОЗУ системы, чья емкость по спецификации составляет 1 Гб.
Зато налицо прогресс в работе с графикой – 4 ядра нового GPU куда лучше, чем 3 ядра в старом чипе A6. Изучая расположение элементов на пластине, можно отметить – два основных ядра и кэш-память занимают 17% общей площади, а 4 ядра GPU и общая логика еще 22%. Что касается пресловутой новинки, сканера отпечатка пальцев и защищенной области памяти для их хранения, то оценивать ее роль в структуре чипа проблематично – не с чем сравнивать. С одной стороны, 3 Мб это многовато, с другой – существует необходимость хранить несколько отпечатков, в разной ориентации относительно самого сенсора, а это требует свободного пространства памяти. Поэтому на пластине A7 располагается довольно громоздкий модуль SRAM, прямо над кластером ядер GPU.
Впрочем, дизайн компоновки чипа A7 схож с предшественниками — A6 и A5, по крайней мере, в том, что касается расположения интерфейсов взаимодействия с встроенной камерой, USB и сенсорным дисплеем. А Touch ID, по общему признанию, на сегодня является едва ли не самым надежным, элегантным и инновационным решением в области безопасности. Соответственно, сама разработка AuthenTec и анализ технических решений, использованных ими, достойны отдельного обзора – подождите, вскоре в Chipworks этим займутся.
Кстати, анализируя собственные разработки Samsung в том же направлении, придется признать – до внедрения дактилоскопических сканеров в свои устройства на серийной основе корейцам еще далеко. Как они сами недавно заявляли в интервью The Korea Herald, «технология еще не развита», значит, пройдет минимум год, прежде чем она будет воплощена в реальных моделях. И это не единственное преимущество Apple над Samsung – к примеру, если основной процессор A7 все еще производится на корейских заводах, то новый сопроцессор движения M7 имеет ребрендированную маркировку NXP LPC18A1. Также в Chipworks выяснили, что обе камеры для iPhone, базовую iSight с матрицей Exmor-RS от Sony и фронтальную FaceTime по технологии OmniVision, а также акселерометр изготавливает компания Bosch.