Applen mobiiliprosessorit

Esipuheenvuoro

Apple ei paljasta mitään yksityiskohtia mobiililaitteistaan. Applen SOC:ihin liittyy kuitenkin kaksi arvokasta tietolähdettä.

a) Muutamat yritykset purkavat elektronisia laitteita, kuten älypuhelimia, tabletteja jne., eli ne purkavat nämä tuotteet, tunnistavat komponentteja ja toimintoja ja julkaisevat tulokset joko ilmaiseksi tai maksua vastaan, kuten Chipworks, Techinsights, Ifixit.

b) Joissakin tapauksissa jopa Apple paljastaa tietoja kääntäjien toiminnan optimoimiseksi, kuten A7/A8/A8X-prosessoreissa käytetyn Cyclone-ytimen tapauksessa. Tämän luvun tiedot ovat suurimmaksi osaksi peräisin näistä lähteistä.

Huomautus

Tässä luvussa sovellusprosessorin, prosessorin ja SOC:n nimityksiä käytetään synonyymejä.

1. Yleiskatsaus Applen mobiiliprosessoreihin

1. Yleiskatsaus Applen mobiiliprosessoreihin Applen varhaisten iPhone-1:n tärkeimmät ominaisuudet

Applen varhaisten iPhone-2:n tärkeimmät ominaisuudet

Applen varhaisten iPadien tärkeimmät ominaisuudet -1

Applen varhaisten iPadien tärkeimmät ominaisuudet -2

Applen matkapuhelimissa käytettyjen 32-bittisten sovellusprosessorien pääominaisuudet (1)

Applen matkapuhelimissa käytettyjen 32-bittisten sovellusprosessorien pääominaisuudet (2)

Applen matkapuhelimissa käytettyjen 64-bittisten sovellusprosessorien pääominaisuudet (1)

Applen matkapuhelimissa käytettyjen 64-bittisten sovellusprosessorien pääominaisuudet (2)

Huomaa, että X-tunnisteiset prosessorit, kuten A6X, A8X, A9X, on ensisijaisesti kohdistettu tabletteihin, kun taas ne, joissa ei ole X-tunnistetta, ovat ensisijaisesti älypuhelimia.

2. Applen alkuperäinen iPhone

nimetty myös iPhone 2G:ksi.

Steve Jobs esitteli 1/2007 McWorld Expossa

Kuva: Steve Jobs esitteli iPhonen MacWorld Expossa 1.1.2007 iPhone tuli saataville 6.2007 Yhdysvalloissa ja myöhemmin muualla.

Huomautuksia

• PoP:t on valmistettu monisirupaketteina (MCP).

• JEDEC standardoi MCP:n noin 2006 (JC-63).

• Ensimmäiset PoP:t ilmestyivät matkapuhelimiin noin vuonna 2004 [13].

• Ensimmäisen sukupolven PoP-tekniikka integroi tavallisesti kantataajuuden tai sovellusprosessorin yhdellä tai kahdella muistilevyllä, kuten seuraavassa kuvassa näkyy.

Kuva: Mahdollinen PoP-rakenne kantataajuuden tai sovellusprosessorin ja kahden muistin asennukseen

• Tämän mukaan PoP-pakkauksen käyttäminen sovellusprosessorin ja muistin integroimiseen Applen alkuperäiseen iPhoneen oli varhainen edistynyt pakkausratkaisu.

ARM1176JZF-S-suoritin

• 32-bittinen suoritin toimii pienemmällä kellolla nopeudella (412 MHz) kuin mahdollista (667 MHz) virran säästämiseksi.

• Se tukee ARMv6 ISA:ta.

• Se on yhden ongelman prosessori.

• Siinä on 16 kt käsky- ja 16 kt datavälimuistia, mutta ei L2-välimuistia.

• Siinä on Vector FP Processing Unit (VFP).

PowerVR MBX Lite 3D -grafiikkakiihdytin

Kuva: PowerVR-grafiikan IP-osoitteiden sukupolvet (Imagination Technologiesilta)

iPhone-levy (yksi puoli)

iPhone-levy (toinen puoli)

3. Apple A6 kahdella Swift-ytimellä

Huomautuksia A6:n kehitykseen

• 4/2008 Apple osti PA Semin, prosessorisuunnitteluyrityksen, jolla oli kokemusta tehokkaiden PowerPC-suorittimien kehittämisestä. Aiemmin osa tiimistä osallistui myös vähätehoisen StrongArm-prosessorin suunnitteluun Digital Equipment Corporationissa.

• Noihin aikoihin Apple allekirjoitti myös lisenssisopimuksen ARM:n kanssa voidakseen ottaa käyttöön ARM-yhteensopivia prosessoreja.

• Yksi ryhmä PA Semin työntekijöistä ryhtyi työskentelemään Apple A4:n parissa, joka perustuu ARM Cortex A8 -ytimeen, kun taas toinen ryhmä alkoi määritellä Swiftiksi nimetyn A6-ytimen mikroarkkitehtuuria.

• Vuoden 2010 alussa tiimi sai päätökseen A6-ytimen mikroarkkitehtuurin loogisen suunnittelun ja aloitti fyysisen suunnitteluvaiheen.