剖开苹果M2芯片,内部设计曝光

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年6月,苹果发布了采用新处理器“AppleM2”的“MacBookPro”和“MacBookAir”。第一个发布的是MacBookPro13英寸版本。

图1为MacBookPro13英寸版的包装盒、上下部件外观、拆下下盖的外观。无论是“iPhone”、“iPad”还是“MacBook”,苹果产品无论是“iPhone”、“iPad”还是“MacBook”,无论是外形还是结构,都与过去的产品几乎相同。

图1年6月发布的“MacBookPro”外观

来源:TechanarieReport

新款款MacBookPro的结构与之前相同,只需卸下大约10颗螺丝即可轻松卸下底盖。(1)图1右上角是3CELL电池,(2)是立体声喇叭,(3)是热管和风冷风扇,(4)是主处理器板,处理器板下方是键盘,(5))表示Wi-Fi天线,(6)表示具有TAPTIC功能的触摸板。电池几乎占了一半,最大板尺寸为mmx83mm。

表1对比了0年11月发布的MacBookPro,首次配备了“AppleM1”,以及年6月发布的MacBookPro,首次配备了M2。

表1年6月发布的“MacBookPro”外观

来源:Tekanariye报告

拆下底盖,对比一下板子的正反面,你会发现它们几乎是一样的。每一个的内部排列、大小和形状几乎相同,布线路线也相同。类似地,基板具有几乎相同的尺寸、形状和芯片布局。大街上都说“处理器刚从M1换成M2”,其实也确实如此。您不能仅通过卸下底盖来判断。

但是,如果仔细看,电容的位置和数量是不同的,所以很明显这两个板是不同的。两者价格都在20万日元以下,但年款比0年款高出20%左右。有处理器成本增加(同时功能增加)和内存性能提高等成本增加因素,但很可能也包括由于世界形势的变化而导致的成本增加。

图2显示了如何拆卸基板。许多电线从电路板进出到触摸板、键盘、显示器、扬声器、电池、外部端子等。卸下它们并拧下将它们连接到框架的螺钉,您就可以取出电路板。

图2.“M2”处理器的MacBookPro拆解板

来源:Tekanariye报告

在基板上添加加强金属、散热用热管(散热器)、散热片、金属框架等。散热器采用覆盖整个处理器部分的结构,并通过热管与风冷风扇连接以释放热量。风冷风扇体积小,直径46mm。它有许多叶片,而且很薄,因此可以非常顺利地排出热量。

移除热管后,与DRAM集成的封装中的M2处理器几乎出现在电路板的中央。处理器右侧和顶部有一块黑色散热片。此外,NAND闪存安装在处理器的左上方。图2的左下方显示了移除散热片的电路板。散热片一共三块,其中两块配有电源IC,优化处理器的供电。散热片的第三部分(板子右侧)是一个接口IC。

M1/M2的处理器和外围芯片对比

表2显示了0M1MacBookPro和M2MacBookPro的处理器和外围芯片的比较结果。

表2MacBookProwithM1和MacBookProwithM2主要芯片对比

来源:TechanarieReport

处理器类型名称已从“APL”更改为“APL”并且有所不同。与处理器结合的两颗电源IC也有不同的型号名称(拆开芯片后对比过内部)。

最大的区别是与处理器配对的DRAM。M1采用LPDDR4X,M2采用高速LPDDR5。表2中未列出的其他一些芯片也已被替换。闪存仍然是日本铠侠公司制造,但容量有所增加,是一个单独的芯片。部分接口芯片和功率半导体也已更换。板子的外观和尺寸,板上的芯片排列等几乎一样,但是处理器和外围芯片都是%更换的。

另一方面,触摸板、音频编解码器、NFC(近场通信)控制器、运动传感器、电池充电器IC等在0和版本中完全相同。由于端子位置和尺寸相同,看来只更换0款MacBookPro主板和款MacBookPro主板就可以升级到M2版本。

比较M1和M2

图3是处理器M1和M2的比较。我们已经完成了M2的芯片开孔,但是硅片开孔照片省略了。

图3M1与M2对比

来源:TekanariyeReport

M1基于台积电的第一代5nm工艺制做,而M2则基于改进的第二代5nm工艺制造。安装的晶体管数量也增加了25%,从亿增加到亿。至于实际的硅尺寸,如图3所示,M2比M1大了一个尺寸。两个CPU核心都是8个核心(4个高速核心+4个高效核心)。

M2相比M1增加了2个GPU核心,并且有10个(10个核心)。此外,NeuralEngine的性能也从11TOPS提升到了15.8TOPS。内存接口在很多方面都进行了放大,比如从LPDDR4X加速到LPDDR5,让它成为了名副其实的M2处理器。未来,将在此M2的基础上实现进一步演进。

英特尔的Thunderbolt芯片终于消失

图4显示了安装在M2MacBookPro的显示控制板上的显示时序控制器TCON。

图4M2MacBookPro上的TCON(显示时序控制器)。使用与24英寸iMac相同的TCON

来源:Techanarie报告

所有大型显示设备肯定会使用TCON(智能手机和智能手表除外)。

Apple的许多产品都使用ParadeTechnologies(以下简称Parade)的TCON(iPad也是如此)。

1年发布的“24英寸iMac”和年发布的MacBookPro的TCON使用的是Parade的“DPA”。虽然显示器大小不同,但使用的是同一个TCON,很明显苹果产品的零件是通用的。顺便说一句,年发布的MacBook的TCON是Parade的“DP”。近10年来,Parade芯片一直在被苹果使用。此外,虽然图4中未显示,但年发布的MacBook触摸板IC是Broad


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