美國(guó)蘋果公司為2011年3月在美國(guó)等地上市的平板終端“iPad 2”配備了名為“A5”的SoC(系統(tǒng)芯片，system on a chip)?！度战?jīng)電子》由在外部技術(shù)人員協(xié)助下對(duì)A5的拆解，得知了其裸片面積擴(kuò)大至上代“A4”的約2.3倍，而且CPU部分的設(shè)計(jì)也有所改變。

拆除A5的封裝后，尺寸12.1mm×10.1mm(實(shí)測(cè)值。以下同)的裸片呈現(xiàn)在眼前。面積約為122.2mm2，“作為移動(dòng)設(shè)備用SoC，尺寸屬相當(dāng)大的類別”(某半導(dǎo)體技術(shù)人員)。第一代“iPad”配備的A4的面積約為53.2mm2，A5增至其2.3倍左右(圖1)。在裸片四角形成的用來識(shí)別制造廠商和制造工藝技術(shù)的圖案形狀與A4相同。也就是說，A4與A5均是采用韓國(guó)三星電子的45nm工藝技術(shù)制造的。iPad 2上市前雖曾有部分報(bào)道稱，“蘋果公司已將A5的生產(chǎn)委托給臺(tái)灣臺(tái)積電(TSMC)”，但至少《日經(jīng)電子》拆解的A5不是臺(tái)積電生產(chǎn)的。

CPU與GPU均為雙核

因A5與A4的制造工藝為同一代，所以A5的電路規(guī)模是A4的2倍以上。其理由之一是，CPU與GPU均為“雙核”。“從CPU及GPU電路所占的面積等來看，估計(jì)CPU為英國(guó)ARM公司的雙核版‘Cortex-A9’，GPU為英國(guó)Imagination Technologies的雙核版‘POWERVR SGX543’(MP2)”(前述技術(shù)人員)。并且CPU及GPU的電路部分呈左右對(duì)稱形狀，也支持了其為雙核構(gòu)造的推測(cè)。

iPad 2配備的A5裸片與iPad的A4裸片的比較。A5裸片面積增大至約2.3倍。A5的CPU與GPU均改成了雙核構(gòu)造。圖中的尺寸為實(shí)測(cè)值，電路塊的用途系《日經(jīng)電子》推測(cè)。

存儲(chǔ)器接口電路的面積也稍有增大。或許是支持了LPDDR2接口的緣故。A5的封裝形式與A4相同。具體為采用了DRAM封裝與A5封裝相重疊的所謂PoP(package on package)構(gòu)造。此次拆解的A5用DRAM封裝中,層疊了2枚估計(jì)是三星生產(chǎn)的支持LPDDR2的2Gbit裸片。推算iPad 2的DRAM容量為512MB。

去掉了特殊電路的CPU

仔細(xì)比較A5與A4裸片，就會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU部分設(shè)計(jì)方法的變化。“A4的CPU邏輯電路部分有多塊，而A5的CPU卻未見。A5的CPU似都是由標(biāo)準(zhǔn)單元構(gòu)成的”(上述技術(shù)人員)。

這或許意味著蘋果公司對(duì)三星的依賴因素減少了一個(gè)。一般認(rèn)為，三星通過在Cortex-A8內(nèi)核中采用美國(guó)Intrinsity公司(后來被蘋果收購)的動(dòng)態(tài)電路技術(shù)，在A4上實(shí)現(xiàn)了1GHz的運(yùn)行頻率。而A5沒有這種痕跡，可認(rèn)為CPU的邏輯電路部分全部改成了以工具的邏輯合成為前提的設(shè)計(jì)。“特殊電路大多與制造技術(shù)密切相關(guān)。以使用工具的邏輯合成為前提的設(shè)計(jì)，只用標(biāo)準(zhǔn)單元即可構(gòu)成邏輯電路，因此可輕松更換制造工藝技術(shù)或制造商”(前述技術(shù)人員)。

A5與A4的CPU部分比較。A4的CPU中含有認(rèn)為是采用了原Intrinsity的動(dòng)態(tài)電路技術(shù)的特殊電路，而A5的CPU則由標(biāo)準(zhǔn)單元構(gòu)成。

目前還不清楚A5是否會(huì)直接采用于新一代“iPhone”。“智能手機(jī)的應(yīng)用處理器幾乎沒有采用100mm2以上裸片的先例。如果蘋果公司打算將A5配備于iPhone的話，為了降低成本和功耗，應(yīng)該會(huì)改成更小的裸片”(上述技術(shù)人員)。目前，三星尚未宣布供貨采用32nm及28nm工藝的邏輯LSI量產(chǎn)品。估計(jì)可能會(huì)另外開發(fā)電路規(guī)模比A5小的SoC，或者采取其他方法推進(jìn)A5的微細(xì)化。

蘋果公司2011年4月15日以三星的智能手機(jī)及平板終端侵害其專利權(quán)為由，向美國(guó)加利福尼亞州北部地區(qū)聯(lián)邦地方法院提起了訴訟。蘋果已委托臺(tái)積電制造A5的消息在業(yè)界內(nèi)傳得像真的一樣，再加上A5裸片的大面積、A5的CPU設(shè)計(jì)方法的變化以及蘋果與三星的專利糾紛等等。這一系列事件的同時(shí)發(fā)生意味著什么呢?估計(jì)此前蘋果與三星的關(guān)系一定是發(fā)生了社么變化。