蘋(píng)果成自研狂魔!證實(shí):iPhone11的U1芯片為蘋(píng)果自研!從A到H再到U系列,蘋(píng)果究竟有多少種自研芯片？
2019-10-14 09:10:42 EETOP專業(yè)拆解機(jī)構(gòu)iFixit表示，蘋(píng)果的U1芯片與DW1000的設(shè)計(jì)不同，但使用相同的標(biāo)準(zhǔn)，并且兼容使用Decawave芯片的第三方設(shè)備。
市場(chǎng)研究公司TechInsights也對(duì)Decawave及蘋(píng)果的芯片進(jìn)行了對(duì)比，確定蘋(píng)果開(kāi)發(fā)了自己的技術(shù)。
U1芯片是蘋(píng)果最新的產(chǎn)品，出現(xiàn)在新的iPhone 11系列中。很多人原以為它是Decawave授權(quán)的芯片，實(shí)際上是蘋(píng)果自主設(shè)計(jì)的。Decawave在一份聲明也確定，“蘋(píng)果已經(jīng)設(shè)計(jì)了兼容802.15.4協(xié)議的芯片組，可以與Decawave的產(chǎn)品連接。”
U1芯片（或者說(shuō)所有UWB超寬帶芯片）使用的是WiFi技術(shù)的變種技術(shù)，其頻率范圍是其他產(chǎn)品所不具備的。在超寬帶的頻譜范圍內(nèi)，它可以利用500MHz寬的信道。這與WiFi的20MHz帶寬和藍(lán)牙的2MHz帶寬相比是一個(gè)巨大提升。也因此能極大提高帶寬、速度并減弱延遲。
“因?yàn)樗膸捜绱酥畯V，你幾乎可以消除2.4GHz所帶來(lái)的問(wèn)題” 研究人員說(shuō)，2.4GHz的頻段被現(xiàn)在家里大量不同的設(shè)備所覆蓋，包括WiFi信號(hào)、藍(lán)牙、ZigBee設(shè)備，以及無(wú)繩電話、汽車報(bào)警器和微波爐。超寬帶使用更高的頻率范圍，所以不那么不堪重負(fù)。
盡管蘋(píng)果自己的芯片遵循UWB標(biāo)準(zhǔn)，可以與其他芯片兼容，但蘋(píng)果并不是UWB聯(lián)盟的成員。目前的會(huì)員包括iRobot、Hyundai和Kia等公司。
簡(jiǎn)單理解，UWB芯片給電子設(shè)備開(kāi)辟了一條更寬的新道路，并且這種芯片的制造難度低。但目前它的應(yīng)用場(chǎng)景并不多，此前一直不溫不火。正因?yàn)樘O(píng)果的加入，才讓外界更多人開(kāi)始關(guān)注。
因?yàn)榫嚯x限制，U1芯片預(yù)計(jì)將被用于定位蘋(píng)果的定位標(biāo)簽，一個(gè)類似磁貼的追蹤器，只是目前尚未發(fā)布。其實(shí)這顆芯片，以及UWB相關(guān)技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未被開(kāi)發(fā)出來(lái)，U1芯片可以做的也遠(yuǎn)不止AirDrop或室內(nèi)定位，整個(gè)行業(yè)需要更多的公司來(lái)引導(dǎo)，才能讓UWB技術(shù)得到更多發(fā)展。
全新設(shè)計(jì)的U1芯片采用超寬頻技術(shù)，讓iPhone 11 Pro具備空間感知能力，可感應(yīng)附近其他配備U1芯片的蘋(píng)果設(shè)備，并準(zhǔn)確判斷出彼此的位置關(guān)系，這就像為iPhone增添了另一種感知能力。
有了U1芯片和 iOS 13，在使用隔空投送時(shí)，只需將你的iPhone指向其他人的iPhone，系統(tǒng)就會(huì)為對(duì)方優(yōu)先排序，讓你更快速地共享文件。當(dāng)然，這只是其中一個(gè)用例，更多的應(yīng)用還有待開(kāi)發(fā)。比如蘋(píng)果還沒(méi)有發(fā)布的尋物防丟貼產(chǎn)品（Apple Tag）、啟用更安全的只能說(shuō)。
另一邊，iFixit 在相關(guān)報(bào)道中認(rèn)為 AirPods 是適合植入 UWB 技術(shù)「候選者」，這項(xiàng)技術(shù)能幫助用戶尋找丟失的 AirPods 耳機(jī)（這個(gè)好啊！），不過(guò)由于耳塞內(nèi)空間十分有限，所以在當(dāng)前模具內(nèi)加入新芯片的可能性不會(huì)很大。
總的來(lái)說(shuō)，通過(guò) U1 芯片在 iPhone 11 系列中的表現(xiàn)，我們能看到 UWB 技術(shù)對(duì)設(shè)備定位和文件傳輸速度有著肉眼可見(jiàn)的提升。但也正是由于 UWB 的加入對(duì)設(shè)備有著種種好處，因此我并不認(rèn)為 iPhone 是唯一一款支持 UWB 技術(shù)的蘋(píng)果設(shè)備，而且隨著這次自研設(shè)計(jì)的說(shuō)法獲得證實(shí)，我更加相信這門(mén)技術(shù)會(huì)在不久后應(yīng)用在電腦、周邊硬件甚至是一直活在傳言里的 AR 眼鏡當(dāng)中。
過(guò)去十年間，蘋(píng)果堪稱“自研芯片狂魔”，推出A、M 、W、H、T、S等一系列芯片。這一次的U1則是全新的U系列芯片。因此蘋(píng)果公司也被稱為“自研狂魔”
蘋(píng)果究竟有多少種自研芯片？
A
A系列芯片是最受大家所認(rèn)識(shí)的蘋(píng)果自研芯片了，廣泛使用在蘋(píng)果的iPhone、iPad、TV和Homepod產(chǎn)品線上，這個(gè)系列首款亮相的是搭載在2010年iPhone 4上的A4，沒(méi)有A1、A2和A3是因?yàn)榍叭鷌Phone用的是三星家芯片，而蘋(píng)果選擇自己做芯片是為了更好的成本控制和軟硬件優(yōu)化，可以把iPhone可以做得獨(dú)一無(wú)二，蘋(píng)果也不需要受制于其它半導(dǎo)體設(shè)計(jì)廠商的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，在新芯片上獲得自己想要的功能和性能。
A系列一直是移動(dòng)平臺(tái)上高性能芯片的代表，這得益于在工藝制程、CPU架構(gòu)和GPU核心的不斷改進(jìn)，最早的A4用到ARM Cortex-A8架構(gòu)，而A5為雙核CPU，A7為全球首款64位移動(dòng)芯片，后面的A10 Fusion為四核big.LITTLE架構(gòu)，到近年的A12 Bionic上更是加入較強(qiáng)的Nerual Engine等等。最新推出的據(jù)蘋(píng)果介紹，A13芯片包含85億個(gè)晶體管，有六個(gè)CPU內(nèi)核：包括兩個(gè)運(yùn)行頻率為2.66 GHz的高性能內(nèi)核(稱為L(zhǎng)ightning)和四個(gè)效率內(nèi)核(稱為T(mén)hunder)。A13仿生芯片有四核圖形處理器、LTE調(diào)制解調(diào)器、蘋(píng)果設(shè)計(jì)的圖像處理器以及用于機(jī)器智能功能的八核神經(jīng)引擎，每秒可進(jìn)行超過(guò)5萬(wàn)億次運(yùn)算。性能對(duì)比A12處理器具有20%的提升，功耗反而降低了30%。與華為最新990和高通855處理器相比，無(wú)論單核還是多核性能都要明顯更高一些。
在iPad系列產(chǎn)品線上由于散熱和功耗上限更高，其帶X后綴的A系列新品更為激進(jìn)，CPU有更多核心數(shù)和更高峰值頻率，GPU性能也更夸張，傳聞蘋(píng)果還計(jì)劃在2020年推出搭載ARM芯片的Mac電腦，用到的新芯片應(yīng)該會(huì)是從A系列改進(jìn)而來(lái)。
M
M系列對(duì)于絕大多數(shù)用戶甚至玩家可能都會(huì)陌生，但它又在大家日常使用中有不小的用處，之所以默默無(wú)聞，是因?yàn)镸系列是個(gè)協(xié)處理器，被集成在A系列芯片里面，以超低功耗始終運(yùn)行，主要為提供動(dòng)作感應(yīng)，比如iPhone的抬手亮屏就是用它實(shí)現(xiàn)的，還有健康功能和app需要調(diào)用的步數(shù)，就是它幫你計(jì)下來(lái)的。
另外M芯片的一個(gè)重要用途就是“嘿Siri”隨時(shí)喚醒了，這是從iPhone 6s開(kāi)始有的功能，由M9提供，但首款M系列是在A7芯片上的M7，那么A12 Bionic上是M幾呢？不好意思，從A10 Fusion后，蘋(píng)果就不提M芯片了，可能是把工作交給了big.LITTLE架構(gòu)的小核。
Apple GPU
在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，A系列芯片里面都是采用來(lái)自PowerVR的定制GPU，但到A10 Fusion的時(shí)候，蘋(píng)果把GPU的名字改成了A10 GPU，不再提及PowerVR，之后在A11 Bionic上正式宣稱用了自家設(shè)計(jì)的GPU，蘋(píng)果沒(méi)有為他們的GPU命名成G系列之類的，只是標(biāo)明多少核， A13處理器的GPU采用了四核心設(shè)計(jì)，相比上一代，速度提升20%,功耗降低40%?
S
S系列應(yīng)該只有對(duì)Apple Watch智能手表感興趣的人才知道了，第一代Apple Watch便是搭載S1芯片，蘋(píng)果宣稱它有第一代iPhone的運(yùn)算能力，但實(shí)際上第一代手表的使用流暢性被大家詬病，而到第二代的Apple Watch Series 2用的S2芯片有了長(zhǎng)足的改進(jìn)，換用了雙核架構(gòu)，大幅提升了性能。
值得注意的是，蘋(píng)果還做了個(gè)S1P芯片，同樣為雙核CPU，被用在Series 1手表上，其實(shí)到Series 3上的S3，蘋(píng)果這個(gè)系列芯片才算是有了提供流暢體驗(yàn)的性能，而在最新的Series 4上的S4，更是升級(jí)到64位架構(gòu)，但仍為雙核CPU。
W
第一代AirPods用的便是W1芯片，當(dāng)中包括了無(wú)線連接管理，可以與iPhone、iPad（Mac還沒(méi)有）做到快速配對(duì)和連接能力，同時(shí)用于控制體感和觸控操作，只是第二代的W2芯片卻不是出現(xiàn)在AirPods上，而是在Apple Watch Series 3手表上。
T
T系列芯片首次被用在2016款全新MacBook Pro上，用來(lái)控制新增的Touch Bar觸控條，還有Touch ID的安全加密，而第二代T2芯片更是接管了Mac電腦上大部分硬件的控制，用于機(jī)器的啟動(dòng)管理和安全加密，還有圖像、音頻和NVMe SDD控制等，目前蘋(píng)果的iMac Pro、iMac和新款MacBook Pro、MacBook Air都帶有T2芯片。
H
這次新款A(yù)irPods讓人意外地沒(méi)有搭載W2或者W3芯片，而是換用全新的H1芯片，相比原來(lái)的W1主要是加強(qiáng)了無(wú)線連接表現(xiàn)，蘋(píng)果表示有更快、更穩(wěn)定的連接能力，切換和接聽(tīng)電話更快，還在游戲時(shí)降低了聲音延遲，這對(duì)手游玩家會(huì)有很大的吸引力。
而功能性方面，H1芯片為耳機(jī)帶來(lái)“嘿Siri”隨時(shí)喚醒的能力，此前是需要雙敲耳機(jī)來(lái)激活Siri的，另外新芯片應(yīng)該是降低了功耗，幫助改善了耳機(jī)的續(xù)航能力，現(xiàn)在有更長(zhǎng)一點(diǎn)的通話時(shí)間。
除了上述介紹到的這些主要的芯片，蘋(píng)果自研芯片應(yīng)該還有很多，比如IPhone13上用到電源芯片 DC/DC：Apple 338S00510等。。此外蘋(píng)果其實(shí)還有一些自己設(shè)計(jì)或參與定制的芯片和零件，比如Nerual Engine張量運(yùn)算單元，用于加強(qiáng)機(jī)器學(xué)習(xí)的能力，改善Face ID識(shí)別、運(yùn)算AR應(yīng)用和改進(jìn)圖像處理等。
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