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来源:半导体产业纵横发布时间:2023-07-261584浏览
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本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自eetjp
本文将拆解分析苹果Mac Pro和Mac Studio，以及索尼和三星电子的智能手机。
苹果于 2023 年 6 月推出两款高端电脑，Mac Pro和Mac Studio。两者都搭载了苹果目前最顶级的处理器M2 Ultra，并且前者还支持PCI Express。Mac Pro 和 Mac Studio 的外形与前代机型几乎相同，但 Mac Pro 的内容发生了显著变化。2020年，苹果采用了内部开发的“Apple M1”作为Mac的处理器，取代了多年来用作Mac处理器的英特尔处理器。此后，M1被Mac mini、iMac和iPad Pro采用，加速“去英特尔”。苹果原装处理器 M2 Ultra 也将用于 2023 版 Mac Pro 中，而英特尔并未包含在任何苹果新产品中。同样，AMD的GPU也没有被采用。换句话说，苹果正在制造一款高端计算机，而没有使用英特尔、AMD 和 NVIDIA 三大处理器制造商的任何产品。另一方面，虽然没有取得巨大成功，但微软也继续采用与高通联合开发的“微软SQ”系列处理器，继续“脱离三大处理器厂商”（微软依然以英特尔处理器为主）。图 1显示了 2023 年 6 月配备 M2 Ultra 的 Mac Studio 的内部芯片。Mac Studio 是一款将于 2022 年 3 月推出的全新高端台式机。
图 1：2023年6月配备M2 Ultra的Mac Studio芯片来源：Techanarie Report
内部由电源板、处理器板、风冷风扇三部分组成。图1的右上方是处理器板。芯片排列在处理器板的正面和背面，两个苹果制造的高端处理器“M2 Max”面对面放置在表面中央，并且采用LPDDR5的统一内存（顶部和底部四个总共八个）紧密放置。LPDDR5与处理器之间的距离最短。处理器和LPDDR5是模块化的，模块安装在主板上。由于用户在订购时可以选择内存容量，因此根据内存容量的模块安装在基板上并发货。用于稳定电源的电容密集布置在模块正下方的背面。硅电容器内衬有 10 个刻有 Apple 标志的芯片。此外，模块四周排列着四颗带有Apple标志的电源IC。所有六颗 Thunderbolt 4.0 驱动器 IC 均由 Apple 制造。此外，SSD单元内部使用了许多苹果芯片。每个 SSD 芯片封装中都嵌入了 Apple SSD 控制器。SSD板上还安装了苹果电源IC。Mac Studio 板上可见 27 个 Apple 芯片，由于处理器底部还嵌入了硅电容、硅中介层等。两个数字芯片是处理器。其余芯片是 SSD 控制器，具有模拟和高速接口以及硅片，可提高系统性能。苹果并不是一家只生产自己的处理器（数字）的制造商，而是拥有用于优化整个系统的模拟、控制器、接口和电容器的全面阵容。正如三大处理器制造商收购了FPGA和高速接口制造商并扩大了HPC（高性能计算）的半导体阵容一样，苹果也在扩大其系统。这是因为即使只有处理器（数字），系统也不完整。它也无法创造优势。
初代Mac Studio与二代Mac Studio对比表 1比较了 2022 年 3 月发布的第一代 Mac Studio 和 2023 年 6 月发布的第二代 Mac Studio。
表1：第一代Mac Studio和第二代Mac Studio的比较（第1部分）来源：Techanarie Report
外观尺寸、形状、端子位置第一代和第二代几乎相同，PCB版的尺寸和形状几乎相同。明显的区别是处理器，第一代M1 Ultra（有两个M1 Max）和第二代M2 Ultra。M1 Ultra芯片类型名称为“APL1W06”，M2 Ultra为“APL1W12”。除了通过型号名称判断外，肉眼看不出差异（严格来说，硅片尺寸略有不同，因此可以通过测量长度来判断）。板子背面的电容部分也几乎是一样的。第一代和第二代的电源IC数量和位置相同。基本概念使用第一代，第二代是具有更新处理器的“改进版本”。表 2详细介绍了第一代和第二代 Mac Studio 之间的差异。采用的组件功能相同，但部分组件进行了升级。德州仪器 (TI) 的 USB Power Delivery 芯片的分支编号 (B12 → B13) 和 Apple 的电容器硅的型号名称已更改。
表2：第一代Mac Studio与第二代Mac Studio对比（第二部分）来源：Techanarie Report
第一代和第二代的电源IC是相同的。主要变化是第一代使用的Intel制造的Thunderbolt 4.0接口IC已更换为Apple制造的。事实上，从 2022 年 MacBook Pro 开始，它就被苹果取代了，但 Thunderbolt 芯片在 2023 年 Mac Studio（也是 Mac Pro）中也是苹果制造的。从 2011 年 Mac 开始采用的 Thunderbolt 接口早已被 Intel 采用，但到了 2023 年，Intel 不仅更换了处理器，还更换了 Thunderbolt，在苹果产品中归零。通过增加或减少核心和零件来扩展“M2”系列表3总结了2022年6月出现的Apple M2、2023年2月出现的M2 Pro、M2 Max和2023年6月出现的M2 Ultra的外观（没有LID）、硅外观（布线层剥离）、电源IC（数量）和硅电容器（数量）。
表3：苹果“M2”系列列表索尼的“保持外观”策略图2右侧为索尼2023年6月发布的高端智能手机“Xperia 1 V（Mark 5）”，左侧为2022年发布的“Xperia 1 IV”。
图2：“Xperia 1 IV”（左）和“Xperia 1 V”（右）来源：Tekanariye Report在Xperia 1 V中，摄像头配置从4眼（带TOF[飞行时间]传感器）更改为3眼（不带TOF传感器），并且1200万像素宽摄像头已更换为4800万像素。不过，智能手机整体的外观、屏幕尺寸、显示像素数等不会改变。它和上面提到的Mac Studio的变化是一样的，外观几乎保持不变，但内部功能升级。如此看来，“内饰升级，外观几乎不变”的趋势可以说是拥有品牌力的厂商的标配。图 3显示了 Xperia 1 V 和 Xperia 1 IV 的内部主板。两者都是双层板卡结构，下层板卡主要用于通信，上层板卡具有处理器功能。
图3：Xperia 1 IV内部主板（左）和Xperia 1 V内部主板
表 4：Xperia 1 IV 和 Xperia 1 V 中的处理器 来源：Techanarie Report骁龙 8 Gen 1 采用三星电子 4nm 代工艺制造，骁龙 8 Gen 2 采用台积电 4nm 工艺制造，差别很大，而且骁龙 8 Gen 2 功能有所改进（电路增加）。虽然同样是4纳米，但台积电的硅面积小了约6%。考虑到功能升级，台积电的尺寸大约缩小了10%。各大厂商普遍遵循保持外观的理念图4右侧是三星电子将于2023年夏季发布的热门价格范围5G（第五代移动通信）智能手机“Galaxy A54 5G”。左边是“Galaxy A53 5G”2022 年夏季型号。
图 4：2022 年夏季 Galaxy A53 5G（左）和 2023 年夏季 Galaxy A54 5G
来源：Techanarie ReportGalaxy A54 5G将摄像头数量从4个减少到3个，但外观和尺寸与Galaxy A53 5G几乎相同。内部结构和尺寸也相同。此次变化是通过“功能升级”更换处理器和 5G 调制解调器芯片。许多制造商升级了内部结构，同时保持外部基本相同。未来，已经成为成熟市场的PC和智能手机将在外观几乎没有变化的情况下，继续内部进化。*声明：本文系原作者创作。文章内容系其个人观点，我方转载仅为分享与讨论，不代表我方赞成或认同，如有异议，请联系后台。
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