与三星有血缘关系？揭开苹果A4身世之谜

与三星有血缘关系？揭开苹果A4身世之谜

当苹果公司首席分行官乔布斯在1月27日宣布推出iPad的时候，关于苹果A4的讨论就正式开始了。乔布斯一张接一张地播放着制作糟糕的幻灯片，回顾了苹果公司的成长过程，一直追溯到两名叫史蒂夫的年轻人在车库里开始其事业。最后乔布斯介绍了iPad使用的A4处理器，时钟频率为1GHz。

第一个问题是，A4是否是苹果2008年4月收购PA Semi所孕育的第一个产物。但是，似乎没有足够的时间开发出这样一种全新的设计。Jon Stokes对于这个CPU-GPU组合提出了令人感兴趣的初步分析，并探讨了PA Semi的潜在角色。

3月底iPad出笼，拆机与逆向工程公司才得到实物进行分析。CPU内核争论集中在ARM Cortex-A8内核，先前只发现一个单一内核，更具体而言，争论集中在基于Intrinsity设计的ARM Cortex-A8的“Hummingbird”。2009年7月媒体报道了采用这种内核的第一款芯片，一个月后宣布推出。

2010年4月苹果收购Intrinsity的消息得到证实，Intrinsity的名字在关于A4的讨论中变得更加突出，促使Mark Anderson回顾Intrinsity公司的一些早期工作。

那么，相关的报道、观点和分析会让我们得出什么结论？我们能否说A4确实是一款与众不同的硬件，或者主要是以前产品的进化结果？

最近关于A4的讨论主要集中在这个SoC中的CPU的身份与性能，以及PA Semi和Intrinsity公司的设计的可能整合。它们是苹果最近两年收购的两家公司。简短回答是，A4受苹果与三星之间长期关系的影响较大，是电路设计方面的进化结果，而不是革命性产品。为了验证这种假设，可以看看与A4关系密切的两款处理器所提供的实物证据，即三星S5PC110和iPhone 3GS应用处理器(AP)。

UBM TechInsights公布了三星S5PC110和A4的裸片对比图， 可见二者的CPU内核难以区分。随后他们提到三星的一篇新闻稿，称其暗示使用了一个ARM Cortex-A8 CPU内核。基于这些信息，可能难以反驳这种看法：这两款SoC上面的CPU内核设计是相同的。换句话说，每款芯片上面的Cortex-A8内核内部电路的尺寸与安排是由同一些人设计的。

有些博客描述了三星S5PC110及其在三星Galaxy手机和平板电脑中的作用。三星新闻稿没有专门提到Hummingbird设计，但所公布的规格，保守而言，指向了那个方向。然而，除了时钟频率，是否有实物证据证明那是Intrinsity公司的设计？为此，我们更仔细地观察A4。

苹果A4处理器挑战英特尔Atom

除了以前众所周知的信息，我们利用红外照明和通过完整裸片背面获取的图像，制作了A4架构的高分辨率显微照片。这使我们能够看到A4的Cortex内核中的标准cell成行排列，高度是该SoC中其它逻辑模块的一半。考虑到整个裸片必须采用同样的45纳米设计规则，这是两个区域所采用的设计原理的明显区别。虽然这依赖于某些假设，但确实暗示该设计采用了裸片上其它区域发现的三星标准cell库以外的东西。这是否是Intrinsity的印迹？如果是，这意味着S5PC110也采用了Intrinsity IP。

UBM TechInsights的对比图提供了迄今为止ARM Cortex的最可靠鉴定，根据三星S5PC110的规格将其定为A8。但这是一个SoC。虽然CPU是芯片的心脏，但它只是装配在芯片上面的许多电路块之一。迅速对比A4和S5PC110，可以看出S5PC110与A4相似，但显然存在差别。在数字方面，有同样数量的模块，至少从UBM TechInsights裸片图形提供的细节看是如此。在模拟方面，两个裸片上面的模块完全一样。三星使用两个电路，而苹果A4只包含一个，说明在模块层面进行了定制。

模块层面的比较，对于了解A4及其功能非常重要，但对于苹果的SoC定制能提供什么信息？苹果创建自己的设计，而不是购买标准产品，最佳理由之一是，这样可以让苹果去掉IC供应商为OEM普遍需求所开发的许多模块。如果采用量身定做的芯片，就可以降低芯片复杂性、管脚和成本，为什么使用通用产品呢？需要说明的是，我们讨论的还不是全面定制的芯片设计。这里所说的只是从相同的IP积木目录中选择，但只是从中选择较少的积木。现在，通过比较苹果和三星的Cortex-A8 SoC，我们可以相信，苹果创造了一款定制设计，并将其命名为“A4”。

苹果A4系统级芯片背面红外成像的结构观察
资料来源：MuAnalysis