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      2. 蘋果成自研狂魔!證實:iPhone11的U1芯片為蘋果自研!從A到H再到U系列,蘋果究竟有多少種自研芯片?

        2019-10-14 09:10:42 來源:EETOP
        據外媒報道,拆解分析證實,iPhone 11系列中的U1芯片為蘋果自主設計。此前,外界推測蘋果U1芯片采用的是Decawave超寬帶DW1000芯片,二者功能類似,可提供10cm級別的定位精度。

        專業拆解機構iFixit表示,蘋果的U1芯片與DW1000的設計不同,但使用相同的標準,并且兼容使用Decawave芯片的第三方設備。
         

         

         

         


        芯片最初被認為是由Decawave授權的,實際上是蘋果自己設計的。Decawave在一份聲明中告訴iFixit:“ 蘋果設計了自己的兼容802.15.4z的芯片組,該芯片組可與Decawave的芯片互操作。”
         

        市場研究公司TechInsights也對Decawave及蘋果的芯片進行了對比,確定蘋果開發了自己的技術。
         

        U1芯片是蘋果最新的產品,出現在新的iPhone 11系列中。很多人原以為它是Decawave授權的芯片,實際上是蘋果自主設計的。Decawave在一份聲明也確定,“蘋果已經設計了兼容802.15.4協議的芯片組,可以與Decawave的產品連接。”
         

        U1芯片(或者說所有UWB超寬帶芯片)使用的是WiFi技術的變種技術,其頻率范圍是其他產品所不具備的。在超寬帶的頻譜范圍內,它可以利用500MHz寬的信道。這與WiFi的20MHz帶寬和藍牙的2MHz帶寬相比是一個巨大提升。也因此能極大提高帶寬、速度并減弱延遲。
         

        “因為它的帶寬如此之廣,你幾乎可以消除2.4GHz所帶來的問題” 研究人員說,2.4GHz的頻段被現在家里大量不同的設備所覆蓋,包括WiFi信號、藍牙、ZigBee設備,以及無繩電話、汽車報警器和微波爐。超寬帶使用更高的頻率范圍,所以不那么不堪重負。
         

        盡管蘋果自己的芯片遵循UWB標準,可以與其他芯片兼容,但蘋果并不是UWB聯盟的成員。目前的會員包括iRobot、Hyundai和Kia等公司。
         

        簡單理解,UWB芯片給電子設備開辟了一條更寬的新道路,并且這種芯片的制造難度低。但目前它的應用場景并不多,此前一直不溫不火。正因為蘋果的加入,才讓外界更多人開始關注。
         

        因為距離限制,U1芯片預計將被用于定位蘋果的定位標簽,一個類似磁貼的追蹤器,只是目前尚未發布。其實這顆芯片,以及UWB相關技術還遠遠未被開發出來,U1芯片可以做的也遠不止AirDrop或室內定位,整個行業需要更多的公司來引導,才能讓UWB技術得到更多發展。
         

        全新設計的U1芯片采用超寬頻技術,讓iPhone 11 Pro具備空間感知能力,可感應附近其他配備U1芯片的蘋果設備,并準確判斷出彼此的位置關系,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,只需將你的iPhone指向其他人的iPhone,系統就會為對方優先排序,讓你更快速地共享文件。當然,這只是其中一個用例,更多的應用還有待開發。比如蘋果還沒有發布的尋物防丟貼產品(Apple Tag)、啟用更安全的只能說。
         

        另一邊,iFixit 在相關報道中認為 AirPods 是適合植入 UWB 技術「候選者」,這項技術能幫助用戶尋找丟失的 AirPods 耳機(這個好?。。?,不過由于耳塞內空間十分有限,所以在當前模具內加入新芯片的可能性不會很大。
         

        總的來說,通過 U1 芯片在 iPhone 11 系列中的表現,我們能看到 UWB 技術對設備定位和文件傳輸速度有著肉眼可見的提升。但也正是由于 UWB 的加入對設備有著種種好處,因此我并不認為 iPhone 是唯一一款支持 UWB 技術的蘋果設備,而且隨著這次自研設計的說法獲得證實,我更加相信這門技術會在不久后應用在電腦、周邊硬件甚至是一直活在傳言里的 AR 眼鏡當中。
         

        過去十年間,蘋果堪稱“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。因此蘋果公司也被稱為“自研狂魔”
         

        蘋果究竟有多少種自研芯片?
         

        A

        A系列芯片是最受大家所認識的蘋果自研芯片了,廣泛使用在蘋果的iPhone、iPad、TV和Homepod產品線上,這個系列首款亮相的是搭載在2010年iPhone 4上的A4,沒有A1、A2和A3是因為前三代iPhone用的是三星家芯片,而蘋果選擇自己做芯片是為了更好的成本控制和軟硬件優化,可以把iPhone可以做得獨一無二,蘋果也不需要受制于其它半導體設計廠商的開發進度,在新芯片上獲得自己想要的功能和性能。
         

        A系列一直是移動平臺上高性能芯片的代表,這得益于在工藝制程、CPU架構和GPU核心的不斷改進,最早的A4用到ARM Cortex-A8架構,而A5為雙核CPU,A7為全球首款64位移動芯片,后面的A10 Fusion為四核big.LITTLE架構,到近年的A12 Bionic上更是加入較強的Nerual Engine等等。最新推出的據蘋果介紹,A13芯片包含85億個晶體管,有六個CPU內核:包括兩個運行頻率為2.66 GHz的高性能內核(稱為Lightning)和四個效率內核(稱為Thunder)。A13仿生芯片有四核圖形處理器、LTE調制解調器、蘋果設計的圖像處理器以及用于機器智能功能的八核神經引擎,每秒可進行超過5萬億次運算。性能對比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,無論單核還是多核性能都要明顯更高一些。
         

        在iPad系列產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,CPU有更多核心數和更高峰值頻率,GPU性能也更夸張,傳聞蘋果還計劃在2020年推出搭載ARM芯片的Mac電腦,用到的新芯片應該會是從A系列改進而來。
         

        M
         

        M系列對于絕大多數用戶甚至玩家可能都會陌生,但它又在大家日常使用中有不小的用處,之所以默默無聞,是因為M系列是個協處理器,被集成在A系列芯片里面,以超低功耗始終運行,主要為提供動作感應,比如iPhone的抬手亮屏就是用它實現的,還有健康功能和app需要調用的步數,就是它幫你計下來的。
         

        另外M芯片的一個重要用途就是“嘿Siri”隨時喚醒了,這是從iPhone 6s開始有的功能,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,蘋果就不提M芯片了,可能是把工作交給了big.LITTLE架構的小核。
         

        Apple GPU
         

        在過去很長一段時間,A系列芯片里面都是采用來自PowerVR的定制GPU,但到A10 Fusion的時候,蘋果把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計的GPU,蘋果沒有為他們的GPU命名成G系列之類的,只是標明多少核, A13處理器GPU采用了四核心設計,相比上一代,速度提升20%,功耗降低40%?
         

        S
         

        S系列應該只有對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,蘋果宣稱它有第一代iPhone的運算能力,但實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芯片有了長足的改進,換用了雙核架構,大幅提升了性能。
         

        值得注意的是,蘋果還做了個S1P芯片,同樣為雙核CPU,被用在Series 1手表上,其實到Series 3上的S3,蘋果這個系列芯片才算是有了提供流暢體驗的性能,而在最新的Series 4上的S4,更是升級到64位架構,但仍為雙核CPU。
         

        W
         

        第一代AirPods用的便是W1芯片,當中包括了無線連接管理,可以與iPhone、iPad(Mac還沒有)做到快速配對和連接能力,同時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,用于機器的啟動管理和安全加密,還有圖像、音頻和NVMe SDD控制等,目前蘋果的iMac Pro、iMac和新款MacBook Pro、MacBook Air都帶有T2芯片。
         

        H
         

        這次新款AirPods讓人意外地沒有搭載W2或者W3芯片,而是換用全新的H1芯片,相比原來的W1主要是加強了無線連接表現,蘋果表示有更快、更穩定的連接能力,切換和接聽電話更快,還在游戲時降低了聲音延遲,這對手游玩家會有很大的吸引力。
         

        而功能性方面,H1芯片為耳機帶來“嘿Siri”隨時喚醒的能力,此前是需要雙敲耳機來激活Siri的,另外新芯片應該是降低了功耗,幫助改善了耳機的續航能力,現在有更長一點的通話時間。
         

        除了上述介紹到的這些主要的芯片,蘋果自研芯片應該還有很多,比如IPhone13上用到電源芯片 DC/DC:Apple 338S00510等。。此外蘋果其實還有一些自己設計或參與定制的芯片和零件,比如Nerual Engine張量運算單元,用于加強機器學習的能力,改善Face ID識別、運算AR應用和改進圖像處理等。
         

        另外蘋果已收購英特爾基帶芯片事業部,2022年將會推出自己的5G基帶芯片。

         

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