Apple TV拆解：模块化电源、A系处理器堆叠封装，放到现在做工依然抗打

来源:电子发烧友网发布时间:2023-05-221579浏览

电子发烧友网报道（文/李诚）无论是手机、电脑，还是3C配件，产品的设计和做工一直以来都是苹果引以为傲的点。虽然，在产品创新方面不及很多国内厂商，甚至被网友调侃为“挤牙膏式创新”，但在产品做工方面，苹果却是众多3C厂商的学习典范。那苹果的产品是否经得起时间的考验呢？近日笔者对一款发布于2012年的Apple TV 3进行了拆解，让我们来感受一下苹果当年的做工吧。

外观及拆解流程

本次拆解的Apple TV型号为A1427，是苹果推出的第三代电视盒子，产品以黑色作为主色调，外壳采用圆角方形设计，非常符合苹果一直以来简约的设计风格，并且这一外观设计也被一直沿用至今。

机身侧面分别设有一个百兆网口、Optical光纤接口、Micro USB以及HDMI和一个8字电源接口。其中，Optical光纤接口为音频输出接口，该接口输出信号与HDMI接口一样用属于数字信号，在传输过程中不会像模拟信号一样，容易受到干扰，降低音频质量。

由于电视盒子不像手机一样有气密性要求，通常器件的连接都由卡扣进行固定，因此这款电视盒子的拆解难度并不大。拆解时只需沿着底盖与机身的缝隙，借助扁平的撬棒即可完成底盖与主体的机身分离。机身内部器件依旧以黑色作为主色调，与外壳颜色相互呼应。同时，模块化的结构设计，将机身内部分为电源和主板两个部分，主板在黑色散热板的掩盖下，使得原本紧凑的机身显得更加简洁。

内置电源轻量化设计

通过拆解发现，Apple TV 3与一般紧凑型电子设备不同的是，它采用了内置电源适配器的轻量化设计。这种将电源适配器集成在机身内部的设计，可以保证供电稳定的同时避免桌面线缆杂乱。

电源外部使用了一层胶带进行密封，侧面标注有电源序列号及供电参数。此款电源型号为OT9031，支持100-240V~50/60Hz 0.3A宽压输入，以及3.4V/1.75A输出，并通过了CE认证。在系统结构上，Apple TV 3的内置电源适配器与常见的手机电源适配器无异，均是将波动的电源利用开关电路转化为恒压直流电为系统供电。也正因为电源的最大输出功率只有5.95W，所以它的外形尺寸非常小巧，使得Apple TV 3的整机设计更加紧凑，而且不会影响到设备的使用体验。

被动散热与改良版A系处理器

经过拆解发现，Apple TV 3的外壳除了外设接口以外，并没有预留透气孔，这使得盒子内部形成了一个相对密闭的空间。因为热量会对处理器性能造成影响，而为了保证内核在高频状态下能够稳定运行，Apple TV 3采用了被动散热设计。这种设计将主板嵌入两块铝制散热片之间，以此增大散热面积，协助主板两侧电路进行散热。

此外，主板上每个功能区与散热片之间都加装了导热硅胶，能够有效提高电路与散热片之间的导热性能，优化了整个散热系统的效率。除了以上提到的被动散热设计和导热硅胶的加装，Apple TV 3在设计主板电路时还采用了经过优化后的低功耗处理器——改良版A5，以此减少整个系统的热量产生，从而降低系统的整体温度。这一点，也是散热系统优化中的重要一环。

实际上，Apple TV 3和iPhone 4S所使用的处理器都属于同一系列的A5处理器，但内部结构有所不同。具体来说，iPhone 4S的A5处理器拥有双核心设计，而Apple TV 3的A5处理器则是基于双核心架构设计的单核心处理器。并且，经过改良后的A5比双核A5芯片面积缩小了41%。同时，随之而来的是更低的功耗，更高的能效比，使得其在节能和性能表现方面都有显著的提升。

与手机一样的PoP堆叠封装和主板细节

Apple TV 3 提供了有线和无线两种网络连接方式，考虑到无线通信会产生电磁干扰对主板内部的电路和电源造成影响，苹果在产品设计时，为板子上的每一个功能区都加装金属屏蔽罩，抵挡电磁波和干扰。

在做工细节上，苹果一直以来都保持着高标准的要求，电路板的做工也不例外。为了在有限的空间内实现更多的功能，苹果采用了众多小型封装器件，并将每个功能单元的外围电路井井有条的设计在芯片周围。

为了让计算核心更快速、更高效地访问内存，同时降低延迟和功耗，Apple TV 3采用了层叠封装技术，将内存芯片放置于下层，处理器则被安置于上层。这种设计能够显著缩短数据传输距离、降低电阻和带宽消耗，从而提供更快的计算能力和响应速度。值得注意的是，采用这种处理器和内存芯片封装技术，还可以减少设备零部件的堆叠高度和占用面积，从而极大地提高设备的密度和整体性能。对于Apple TV 3这样的紧凑型设备来说，这一点至关重要。同时，这种设计还增强了设备的抗干扰性能，提高了应用程序处理性能和表现。需要指出的是，该项技术不仅仅在Apple TV 3上有使用，近年来很多手机厂商也在采用层叠封装技术提升处理器性能。

处理器芯片两侧各有一颗带有苹果logo的定制化芯片，具体功能未知。据笔者推断，这两颗芯片可能与视频编解码和HDMI信号输出有关。

在该电路中，闪存芯片采用来自东芝的THGVX1G6D2HLA01 8GB NAND Flash，主要用于存储固件数据。在当时，大部分智能手机的闪存容量大多集中4GB至8GB之间，对于闪存容量达到8GB的电视盒子而言已经很大了。即使放到现在，8GB闪存的电视盒子也仍然是市场主流。由此可见，Apple TV 3在设计和硬件方面的领先性和创新性，以及苹果其对于市场需求的及时把握和预见。

无线通信模组采用了Broadcom的BCM4330解决方案，通过板载小板的方式堆叠在主板上。BCM4330可同时支持2.4 GHz和5GHz两个WiFi频段，最大传输速率可达150Mbps。Apple TV的无线通信模组采用了Broadcom公司的BCM4330解决方案，通过板载小板的方式来堆叠在主板上。BCM4330可同时支持2.4 GHz和5GHz两个WiFi频段，最大传输速率为150Mbps，可为数据的传输提供稳定的无线网络连接。

与此同时，有线连接单元则位于板子背面，由台达8456E-R网口变压器和SMSC的以太网控制器LAN9730两颗芯片构建而成。网口变压器主要用于传输数据、隔离外部电压、防止雷击，而以太网控制器则主要用于连通互联网、收发数据。据SMSC提供的数据手册，LAN9730支持100M Ethernet连接，最高传输速率可达12.5MB每秒。尽管Apple TV 3所采用的无线和有线网络通信方式均为百兆带宽，但对于只支持1080P分辨率的Apple TV 3而言，百兆带宽已经能够满足日常的视频浏览需求。