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Im Inneren des A7-Chips von Apple, des M7-Motion-Coprozessors und mehr aus dem iPhone 5s

Dienstag, 24. September 2013, 9:23 Uhr PDT von Eric Slivka

Auf seiner Medienveranstaltung, bei der Anfang des Monats die neuen iPhones vorgestellt wurden, hob Apple mehrere Chip-Innovationen des iPhone 5s hervor, darunter einen neuen A7-Hauptchip mit einer Milliarde Transistoren und einen kleineren M7-'Bewegungs-Coprozessor', der Beschleunigungsmesser, Gyroskop und Kompass effizient messen soll Daten und ermöglichen so ein verbessertes Fitness-Tracking, Navigation und mehr.





Chipworks und iFixit haben jetzt einen Teardown gepostet enthüllt, was sich in diesen Chips befindet, sowie einige andere Komponenten des iPhone 5s und bietet einen interessanten ersten Blick auf diese Komponenten im Herzen des Geräts.

Beim Blick auf den A7 stellte Chipworks fest, dass er tatsächlich von Samsung mit seinem 28-nm-Prozessknoten hergestellt wird. Apple hat versucht, seine Chipproduktion der A-Serie von Samsung auf TSMC zu verlagern, aber die Chipproduktion von TSMC wird Berichten zufolge erst Anfang 2014 beginnen.



a7_a6_gate_pitch Gate-Pitch-Vergleich von A7 und A6 (zum Vergrößern anklicken)
Beim A7 haben Apple und Samsung den Abstand zwischen den Transistoren auf 114 Nanometer reduziert, was einem Rückgang von 7,3 % im Vergleich zum A6-Chip entspricht. Diese dichtere Transistorpackung und eine leicht vergrößerte Chipgröße haben Apple geholfen, ungefähr eine Milliarde Transistoren auf dem Chip unterzubringen.

Es stellt sich heraus, dass der Gateabstand von A7 – der Abstand zwischen den einzelnen Transistoren – 114 nm beträgt, verglichen mit 123 nm von A6.

Diese 9 nm sind eine große Sache. Um den aktuellen 32-nm-Prozess zu verbessern, beschloss Apple, den A7 mit dem gleichen 28-nm-Prozess wie den Samsung Exynos 5410 mit acht Kernen herzustellen, die aktuelle Flaggschiff-CPU für Samsungs eigene Galaxy-Linie.

a7_transistor_die A7 Transistor-Die-Foto (zum Vergrößern anklicken)
Chipworks hat sich auch den M7 angeschaut, der eigentlich ein ARM Cortex-M3-Teil von NXP mit 180 MHz. Der Chip ermöglicht die stromsparende Erfassung von Bewegungsdaten, die von einem Bosch Sensortec-Beschleunigungsmesser, einem STMicroelectronics-Gyroskop und einem AKM-Magnetometer stammen.

Nach dem Sammeln von Informationen vom Beschleunigungsmesser, Gyroskop und Magnetometer führt das M7 einige mathematische Matrixverarbeitungsmagie durch, um eine absolute Ausrichtung des Telefons relativ zur Welt zu erzeugen. Diese Daten werden dann in einem ordentlichen Paket an den A7 weitergegeben, wahrscheinlich in Form von drei Überschriften (Rollen, Nicken und Gieren).

Die Verwendung des A7 zur Überwachung dieser Art von Daten wäre ein Mega-Overkill, daher wurde der M7 eingeführt, um eine konstante, stromsparende Überwachung dieser Sensoren aufrechtzuerhalten.

m7_die_photo M7 Würfelfoto (zum Vergrößern anklicken)
Schließlich führte Chipworks einige Analysen an mehreren anderen Komponenten des iPhone 5S durch, einschließlich des Rückfahrkamerasensors und des LTE-Modems, während iFixit auf das Wi-Fi-Modul und verschiedene Radio- und Leistungsverstärkerkomponenten hinwies, die alle zusammenarbeiten, um die Konnektivität für das neue bereitzustellen iPhones.