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苹果成自研狂魔!证实:iPhone11的U1芯片为苹果自研!从A到H再到U系列,苹果究竟有多少种自研芯片?

2019-10-14 09:10:42 来源:EETOP
据外媒报道,拆解分析证实,iPhone 11系列中的U1芯片为苹果自主设计。此前,外界推测苹果U1芯片采用的是Decawave超宽带DW1000芯片,二者功能类似,可提供10cm级别的定位精度。

专业拆解机构iFixit表示,苹果的U1芯片与DW1000的设计不同,但使用相同的标准,并且兼容使用Decawave芯片的第三方设备。
 

 

 

 


芯片最初被认为是由Decawave授权的,实际上是苹果自己设计的。Decawave在一份声明中告诉iFixit:“ 苹果设计了自己的兼容802.15.4z的芯片组,该芯片组可与Decawave的芯片互操作。”
 

市场研究公司TechInsights也对Decawave及苹果的芯片进行了对比,确定苹果开发了自己的技术。
 

U1芯片是苹果最新的产品,出现在新的iPhone 11系列中。很多人原以为它是Decawave授权的芯片,实际上是苹果自主设计的。Decawave在一份声明也确定,“苹果已经设计了兼容802.15.4协议的芯片组,可以与Decawave的产品连接。”
 

U1芯片(或者说所有UWB超宽带芯片)使用的是WiFi技术的变种技术,其频率范围是其他产品所不具备的。在超宽带的频谱范围内,它可以利用500MHz宽的信道。这与WiFi的20MHz带宽和蓝牙的2MHz带宽相比是一个巨大提升。也因此能极大提高带宽、速度并减弱延迟。
 

“因为它的带宽如此之广,你几乎可以消除2.4GHz所带来的问题” 研究人员说,2.4GHz的频段被现在家里大量不同的设备所覆盖,包括WiFi信号、蓝牙、ZigBee设备,以及无绳电话、汽车报警器和微波炉。超宽带使用更高的频率范围,所以不那么不堪重负。
 

尽管苹果自己的芯片遵循UWB标准,可以与其他芯片兼容,但苹果并不是UWB联盟的成员。目前的会员包括iRobot、Hyundai和Kia等公司。
 

简单理解,UWB芯片给电子设备开辟了一条更宽的新道路,并且这种芯片的制造难度低。但目前它的应用场景并不多,此前一直不温不火。正因为苹果的加入,才让外界更多人开始关注。
 

因为距离限制,U1芯片预计将被用于定位苹果的定位标签,一个类似磁贴的追踪器,只是目前尚未发布。其实这颗芯片,以及UWB相关技术还远远未被开发出来,U1芯片可以做的也远不止AirDrop或室内定位,整个行业需要更多的公司来引导,才能让UWB技术得到更多发展。
 

全新设计的U1芯片采用超宽频技术,让iPhone 11 Pro具备空间感知能力,可感应附近其他配备U1芯片的苹果设备,并准确判断出彼此的位置关系,这就像为iPhone增添了另一种感知能力。
 

有了U1芯片和 iOS 13,在使用隔空投送时,只需将你的iPhone指向其他人的iPhone,系统就会为对方优先排序,让你更快速地共享文件。当然,这只是其中一个用例,更多的应用还有待开发。比如苹果还没有发布的寻物防丢贴产品(Apple Tag)、启用更安全的只能说。
 

另一边,iFixit 在相关报道中认为 AirPods 是适合植入 UWB 技术「候选者」,这项技术能帮助用户寻找丢失的 AirPods 耳机(这个好啊!),不过由于耳塞内空间十分有限,所以在当前模具内加入新芯片的可能性不会很大。
 

总的来说,通过 U1 芯片在 iPhone 11 系列中的表现,我们能看到 UWB 技术对设备定位和文件传输速度有着肉眼可见的提升。但也正是由于 UWB 的加入对设备有着种种好处,因此我并不认为 iPhone 是唯一一款支持 UWB 技术的苹果设备,而且随着这次自研设计的说法获得证实,我更加相信这门技术会在不久后应用在电脑、周边硬件甚至是一直活在传言里的 AR 眼镜当中。
 

过去十年间,苹果堪称“自研芯片狂魔”,推出A、M 、W、H、T、S等一系列芯片。这一次的U1则是全新的U系列芯片。因此苹果公司也被称为“自研狂魔”
 

苹果究竟有多少种自研芯片
 

A

A系列芯片是最受大家所认识的苹果自研芯片了,广泛使用在苹果的iPhone、iPad、TV和Homepod产品线上,这个系列首款亮相的是搭载在2010年iPhone 4上的A4,没有A1、A2和A3是因为前三代iPhone用的是三星家芯片,而苹果选择自己做芯片是为了更好的成本控制和软硬件优化,可以把iPhone可以做得独一无二,苹果也不需要受制于其它半导体设计厂商的开发进度,在新芯片上获得自己想要的功能和性能。
 

A系列一直是移动平台上高性能芯片的代表,这得益于在工艺制程、CPU架构和GPU核心的不断改进,最早的A4用到ARM Cortex-A8架构,而A5为双核CPU,A7为全球首款64位移动芯片,后面的A10 Fusion为四核big.LITTLE架构,到近年的A12 Bionic上更是加入较强的Nerual Engine等等。最新推出的据苹果介绍,A13芯片包含85亿个晶体管,有六个CPU内核:包括两个运行频率为2.66 GHz的高性能内核(称为Lightning)和四个效率内核(称为Thunder)。A13仿生芯片有四核图形处理器、LTE调制解调器、苹果设计的图像处理器以及用于机器智能功能的八核神经引擎,每秒可进行超过5万亿次运算。性能对比A12处理器具有20%的提升,功耗反而降低了30%。与华为最新990和高通855处理器相比,无论单核还是多核性能都要明显更高一些。
 

在iPad系列产品线上由于散热和功耗上限更高,其带X后缀的A系列新品更为激进,CPU有更多核心数和更高峰值频率,GPU性能也更夸张,传闻苹果还计划在2020年推出搭载ARM芯片的Mac电脑,用到的新芯片应该会是从A系列改进而来。
 

M
 

M系列对于绝大多数用户甚至玩家可能都会陌生,但它又在大家日常使用中有不小的用处,之所以默默无闻,是因为M系列是个协处理器,被集成在A系列芯片里面,以超低功耗始终运行,主要为提供动作感应,比如iPhone的抬手亮屏就是用它实现的,还有健康功能和app需要调用的步数,就是它帮你计下来的。
 

另外M芯片的一个重要用途就是“嘿Siri”随时唤醒了,这是从iPhone 6s开始有的功能,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几呢?不好意思,从A10 Fusion后,苹果就不提M芯片了,可能是把工作交给了big.LITTLE架构的小核。
 

Apple GPU
 

在过去很长一段时间,A系列芯片里面都是采用来自PowerVR的定制GPU,但到A10 Fusion的时候,苹果把GPU的名字改成了A10 GPU,不再提及PowerVR,之后在A11 Bionic上正式宣称用了自家设计的GPU,苹果没有为他们的GPU命名成G系列之类的,只是标明多少核, A13处理器GPU采用了四核心设计,相比上一代,速度提升20%,功耗降低40%ₒ
 

S
 

S系列应该只有对Apple Watch智能手表感兴趣的人才知道了,第一代Apple Watch便是搭载S1芯片,苹果宣称它有第一代iPhone的运算能力,但实际上第一代手表的使用流畅性被大家诟病,而到第二代的Apple Watch Series 2用的S2芯片有了长足的改进,换用了双核架构,大幅提升了性能。
 

值得注意的是,苹果还做了个S1P芯片,同样为双核CPU,被用在Series 1手表上,其实到Series 3上的S3,苹果这个系列芯片才算是有了提供流畅体验的性能,而在最新的Series 4上的S4,更是升级到64位架构,但仍为双核CPU
 

W
 

第一代AirPods用的便是W1芯片,当中包括了无线连接管理,可以与iPhone、iPad(Mac还没有)做到快速配对和连接能力,同时用于控制体感和触控操作,只是第二代的W2芯片却不是出现在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,用来控制新增的Touch Bar触控条,还有Touch ID的安全加密,而第二代T2芯片更是接管了Mac电脑上大部分硬件的控制,用于机器的启动管理和安全加密,还有图像、音频和NVMe SDD控制等,目前苹果的iMac Pro、iMac和新款MacBook Pro、MacBook Air都带有T2芯片
 

H
 

这次新款AirPods让人意外地没有搭载W2或者W3芯片,而是换用全新的H1芯片,相比原来的W1主要是加强了无线连接表现,苹果表示有更快、更稳定的连接能力,切换和接听电话更快,还在游戏时降低了声音延迟,这对手游玩家会有很大的吸引力。
 

而功能性方面,H1芯片为耳机带来“嘿Siri”随时唤醒的能力,此前是需要双敲耳机来激活Siri的,另外新芯片应该是降低了功耗,帮助改善了耳机的续航能力,现在有更长一点的通话时间。
 

除了上述介绍到的这些主要的芯片,苹果自研芯片应该还有很多,比如IPhone13上用到电源芯片 DC/DC:Apple 338S00510等。。此外苹果其实还有一些自己设计或参与定制的芯片和零件,比如Nerual Engine张量运算单元,用于加强机器学习的能力,改善Face ID识别、运算AR应用和改进图像处理等。
 

另外苹果已收购英特尔基带芯片事业部,2022年将会推出自己的5G基带芯片

 

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