Koje tajne krije srce Apple Watch -a, čip S1?

Nedavno rušenje ovog modula od strane ABI Research-a otkrilo je prisutnost 0-pinskog ARM Cortex M20 procesora, 512 MB RAM-a, Broadcom Wi-Fi prijamnika, NFC čipa holandskog NXP-a i još mnogo toga. No, Chipworks je otišao korak dalje, s namjerom da otkrije tajne inovativne arhitekture procesora Apple Watch S1.

Naizgled monolitni S1 klasičan je primjer tehnologije sustav na čipu i sastoji se od kompleksa od 30 neovisnih jedinica. Doduše, dizajneri Applea uspjeli su ih sve ugurati u prostor 28x26 mm. Prema riječima predstavnika tvrtke Chipworks, ovo je veliko postignuće koje je zahtijevalo jedinstvena dizajnerska rješenja. Ni Samsung nije pošteđen: korejski proizvođač opskrbljuje marku Apple posebnim čipovima male snage, izrađenim 28nm procesnom tehnologijom.

To nipošto nije granica mogućnosti, ali Apple je bio prisiljen pribjeći provjerenoj i optimiziranoj opciji. Među tim čipovima je Qualcomm Snapdragon 801-805, 28nm razina ograničena je na prošlogodišnje A7 procesore u iPhoneu 5s i iPad Airu, kao i na Nvidiji K1. No, novi A8, ključni za računalnu snagu fableta iPhone 6 i iPhone 6 Plus, već su proizvedeni postupkom od 20 nm. I Samsung ne krije da jako nastoji proizvesti čipove dizajnirane na 14nm.

Međutim, Apple Watch je i dalje “sretan”, jer je jedan od njegovih glavnih konkurenata, sat Moto 360, opremljen procesorom Texas Instruments OMAP 3630. Proizveden je s 45nm procesnom tehnologijom, što je razina starog iPhonea. 4S, ne vrh. Oba uređaja spadaju u kategoriju "aplikacijski procesor", razvoj za mobilne gadgete u kojem se CPU kombinira s GPU -om (glavni procesor i grafički procesor). U slučaju S1, čip s oznakom APL0778 pokreće PowerVR SGX543 Imagination Technologies.

Cijeli čvor ima dimenzije 5,2 × 6,2 mm, a dizajniran je na temelju paketa, u kojem su RAM ploče postavljene izravno na sam procesor. Ušteda prostora, smanjenje putanje upravljačkih signala i povećanje performansi - rješenje toliko uspješno da se aktivno koristilo od prethodnih verzija iPhonea. Strogo govoreći, ništa novo nije primijenjeno na Apple Watch, ovaj pristup je jednostavno u potpunosti iskorišten, osiguravajući neobično veliku gustoću komponenti unutar sustava.

Kao tipičan primjer, NFC radio modul stoji sam, dok je kontroler za ovaj komunikacijski sustav integriran sa jedinicom "sigurne pohrane" poznatom kao Secure Enclave. Nema potrebe loviti kodirani signal s vrijednim informacijama čak i nekoliko milimetara diljem ploče, čime se minimizira migracija podataka. Jedan od stupova sigurnosti Apple Paya je da su osjetljive informacije izolirane od drugih podsustava. I drugo, sačuvan je dio oskudnog korisnog prostora u čipu.

Trideset jedinstvenih i generičkih komponenti S1 montirano je na jednu ploču. Nakon montaže, cijela podloga prekrivena je zaštitnom masom od sintetičke smole i, strogo govoreći, ne postoji način da se ova konstrukcija uredno rastavi. Morate doslovno razbiti vanjsku ljusku da dođete do punjenja, što objašnjava ne baš dobar izgled otvorenog S1 tokena. I praktički se možete odreći popravljivosti.

Ako pogledate promotivni dizajn arhitekture S1, koji prikazuje opći redoslijed komponenti, bez titlova, ne postoji ništa što se ističe: tipična slika integriranog kruga. Međutim, istraživači tvrtke Chipworks nisu vidjeli nijednu dimenziju 28 × 26 mm. I nakon pomnog pregleda sadržaja čipa nije teško razumjeti: Apple je imao dosta sreće sa svojim partnerima. Odnosno, doprinos zajedničkom cilju prodavača komponenti koji su stvorili određene čvorove za Apple Watch. Texas Instruments učinio je sve što je mogao - njegove oznake nalaze se na šest različitih modula.

Drugi je STMicroelectronics, koji proizvodi 6-osni senzor akcelerometra, žiroskop i mikrokontroler za flash memoriju za ARM Cortex 0M procesor za Apple Watch. Kao i optički senzor postavljen ispod osi kotača Digital Crown i korišten za praćenje njegove rotacije i pritiska. Spomenuti senzor ubrzanja je trik, jer je jedini predstavljen i ne zahtijeva podatke od "pratitelja" vanjskog akcelerometra. Za referencu, trenutni Apple-ovi mobiteli opremljeni su 6-osnim senzorom Invensense duo i troosnim Boschevim mjeračem ubrzanja.

Najnovije zapažanje dovelo je Chipworks do uvjerenja da Apple ima više iskustva u projektiranju integriranih sklopova nego što se prije mislilo. Ovo je temeljno novi pristup odabiru i dizajnu komponenti, ali krajnji rezultat je i dalje isti krug na cijelom čipu. Umjesto da kupuje najnaprednije proizvode na tržištu, tvrtka je otišla svojim putem, ulažući u temeljna istraživanja i razvoj. I zadužuje svoje partnere za posao čisto masovne proizvodnje: utiskivanje gotovih modula temeljenih na nacrtima iz Cupertina. To znači da konkurenti neće moći jednostavno kupovati s popisom konvencija, a zatim sastaviti repliku. Apple sat.