Какви тайни крие „сърцето“на Apple Watch - чипът S1?

По време на неотдавнашното демонтиране на този модул, специалистите на ABI Research разкриха наличието на 20-пинов процесор ARM Cortex M0, 512 MB RAM, Broadcom Wi-Fi приемник, NFC чип, произведен от холандския NXP и т.н. Но Chipworks отиде по-далеч, с намерение да разкрие тайните на иновативната архитектура на S1 на Apple Watch процесор.

Като класически пример за технология система върху чип, монолитният външен вид S1 се състои от цял ​​комплекс от отделни възли, с общ брой 30 единици. И трябва да отдадем почит на дизайнерите на Apple, които успяха да ги притиснат в пространство от 28 × 26 мм. Според представители на Chipworks това е сериозно постижение, което изисква уникални дизайнерски решения. Не без взаимно изгодната помощ от Samsung - корейският производител предоставя на марката Apple специални чипове с ниска мощност, изградени по 28-нм процес.

Това е далеч от границата на възможностите, по-скоро Apple беше принудена да използва доказана и оптимизирана версия. Такива чипове включват линията Qualcomm Snapdragon 801-805, нивото 28nm е ограничено до миналогодишните процесори A7 в iPhone 5s и iPad Air, същото е и Nvidia K1. Но чисто новият A8, гаранцията за изчислителната мощ на фаблетите iPhone 6 и iPhone 6 Plus, вече е завършен, използвайки 20-нанометров процес. И Samsung не крият факта, че правят всичко възможно, за да овладеят индустриалното производство на чипове, проектирани вече на ниво 14nm.

Въпреки това, Apple Watch все още има „късмет“, тъй като един от основните му конкуренти, часовникът Moto 360, е оборудван с процесор Texas Instruments OMAP 3630. И е направен съгласно 45-нм технологичен процес и това е нивото на стария iPhone 4S, не по-високо. И двете устройства са категоризирани като "процесор на приложения" - разработка за мобилни джаджи, където процесорът се комбинира с графичния процесор (основен и графичен процесор). В случая на S1, чипът с етикет APL0778 се захранва от системата PowerVR SGX543 на Imagination Technologies.

Размерите на целия възел са 5,2 × 6,2 mm и той е проектиран според принципа "пакет в пакет", когато RAM плочите са монтирани директно над самия процесор. Спестяване на пространство, минимизиране на пътя за контролни сигнали, увеличаване на скоростта - решението е толкова успешно, че активно се използва дори в по-стари версии на iPhone. Строго погледнато, в Apple Watch не е приложено нищо ново, просто е използван този подход максимално, осигурявайки необичайно висока плътност на компонентите в системата.

Като типичен пример, радиомодулът NFC е разположен самостоятелно, докато контролерът на тази комуникационна система е интегриран с устройство за „сигурно съхранение“, известно като Secure Enclave. Не е необходимо да управлявате кодиран сигнал с безценна информация, дори няколко мм по цялата платка, миграцията на данни се извършва на минимално разстояние. Един от стълбовете на системата за сигурност на Apple Pay е, че поверителната информация е изолирана от други подсистеми. И второ, беше запазена част от оскъдния полезен обем вътре в чипа.

Уникални и общи, всичките тридесет компонента S1 са монтирани на една платка. След сглобяването цялостният субстрат е изцяло покрит със защитно съединение, направено от синтетични смоли и, строго погледнато, тази структура вече не подлежи на внимателно демонтиране. Буквално трябва да счупите външната обвивка, за да стигнете до пълнежа, което обяснява не особено атрактивния външен вид на отворения S1 чип. И на практика можете да се откажете от поддръжката.

Ако погледнете рекламните оформления на архитектурата S1, където е представено общото разположение на компонентите, без надписи към тях, няма какво да привлече вниманието ви - типично изображение на интегрална схема. Изследователите от Chipworks обаче все още не са виждали такива с размери 28 × 26 мм. И след внимателно проучване на съдържанието на чипа е лесно да се разбере, че Apple има голям късмет с партньорите. Това се отнася до приноса към общата кауза на доставчиците на компоненти, които са създали специфични възли за Apple Watch. Може би Texas Instruments са се постарали - техните маркировки са приложени към 6 различни модула.

На второ място е STMicroelectronics, която произвежда 6-осен сензор за акселерометър, жироскоп и микроконтролер за флаш памет за процесора ARM Cortex 0M за Apple Watch. Както и оптичен сензор, разположен под вала на Digital Crown и използван за проследяване на неговото въртене и налягане. Гореспоменатият сензор за акселерометър е любопитен, тъй като е представен в единствено число и не изисква данни от своя „партньор“в лицето на външен акселерометър. За справка, настоящите водещи смартфони на Apple разполагат с двойка 6-осен сензор Invensense и 3-осен акселерометър на Bosch.

Последното наблюдение накара Chipworks да повярва, че Apple е натрупала повече опит в проектирането на интегрални схеми, отколкото се смяташе досега. Съществува принципно нов подход както към избора на компоненти, така и към тяхното оформление на платката, а резултатът е една и съща пълноценна "схема на чипа". Вместо да изкупува всички най-напреднали на пазара, компанията тръгна по своя път, инвестирайки в основни разработки. И възлагане на партньори на чисто масова работа - щамповане на готови модули по чертежите на Купертин. И това означава, че конкурентите няма да могат просто да преминат през магазините с условен списък и след това да съберат реплика на Apple Watch.

Вижте също:

• Как да добавяте текст към видео с помощта на iMovie на Mac OS X.
• Scrapbook Crafter - Scrapbooking (DIY фотоалбум) на Mac е лесно!
• Как да прехвърля iTunes библиотека на нов компютър.
• CoBattery е калъф, който позволява на собственика на iPhone да „забрави“за зареждането от комплекта.
• Как бързо да поправите износен кабел за зареждане на MacBook.
• BattleMe за iPhone - научете се да рапирате и да участвате в битки.