[原創] 蘋果十年紀:歷代iPhone主板元件大揭密 | 半導體行業觀察

蘋果發布初代 iPhone 至今已經有 10 個年頭,十年之間蘋果已經從一代iPhone,更新到iPhone 7,共發布了15款的iPhone。

十年前,iPhone 重新定義了手機;十年後,新 iPhone 將重新定義 iPhone。

也是在這十年中,iPhone為我們帶來了很多新的功能,視網膜屏幕、指紋識別、協處理器、雙攝,這些功能極大的豐富了手機的功能,改變了手機的定義,也帶動了一波又一波的半導體行業熱潮。

那麼,接下來就讓我們在這十周年之際,回顧歷代iPhone主板的變化,了解那麼不為人知的主辦元件的秘密!

秘密研發iPhone

2004年,蘋果公司召集了1000多名內部員工組成研發iPhone團隊,開始了被列為高度機密的項目,訂名為「Project Purple」,當中包括iPhone的幕後設計師Jonathan Ive。當時蘋果公司的首席執行官史蒂夫·喬布斯從原本的重點如iPad的平板電腦偏離至轉向手機。蘋果公司跟AT&T秘密合作創造了一些硬體和軟體設備—當時的Cingular無線網路—AT&T並給予蘋果公司投資及很大自由度,在30個月動用了約$1.5億美元。作為交換條件,蘋果公司保證在4年內,在美國出售的iPhone將交由AT&T獨家發售。

蘋果以「Purple 2」為開發代號啟動了iPhone手機的開發計劃,當時正值任天堂的NDS開始風行全球,iPhone諸如多點觸摸等為設計元素顯然也受到了影響。

初代iPhone

2007年1月9日,喬布斯在舊金山馬士孔尼會展中心的蘋果公司全球軟體開發者年會2007中推出第一代iPhone。兩個最初型號分別是售價為$499的4GB和$599的8GB版本,於當地時間2007年6月29日下午6時正在美國正式發售,全美的蘋果公司銷售商店外有數百名蘋果粉絲為了搶購而提早排隊購買。由於剛推出的iPhone上市後引發熱潮及銷情反應熱烈,部分媒體譽為「上帝手機」。第一代iPhone於2007年11月在英國、法國及德國發售,而愛爾蘭及奧地利則在2008年的春季開售。

第一代iPhone手機配置了2百萬像素後置攝像頭,但不支持3G網路,同時也不支持複製和粘貼,以及其他重要功能。並且,無法拆解的電池也引發了市場爭議。

2007年6月29日18:00,iPhone2G在美國上市,4GB版售價(根據各國家與地區的情況,必需要與運營商簽訂一到兩年的話費合約,才能購買iPhone,也可以視之為存話費購機)為499美元,8GB售價為599美元。

2007年9月5日蘋果宣布減價,蘋果公司美國線上商店4GB版停產,8GB售399美元。2007年9月6日,喬布斯在公司網站上刊登一封致全體iPhone用戶的公開信,對降價一事表示歉意,並承諾對老用戶作出補償(提供總值100美元的產品優惠等)。

2008年2月4日,蘋果公司推出16GB版iPhone2G,售199美元。

拆解

iPhone一代通體沒有一顆螺絲,背面下巴是塑料材質,通過卡扣銜接。

後殼上的這根排線鏈接著耳機介面、震動器、音量按鍵、靜音開關、還有頂部的開機鍵,這些元件是直接用螺絲固定在金屬後殼上的,是的,鋁合金後殼,也就是10年前,蘋果就給iPhone用上了CNC加工,但是精度並不高,縫隙有點大。

初代iPhone配有一顆200w像素的像頭,不支持自動對焦,成像效果不怎麼好。

電池使用不幹膠固定在機身內,加熱後使用撬棒撬起即可取下,並沒有標註多大容量。

中框為不鏽鋼材質,也是天線的一部分,使用十顆螺絲固定。

屏幕也是用不幹膠粘上去的,液晶模組和觸控屏貼合在一起的設計,頂部有一個液晶排線、一個觸摸排線。

聽筒和光線距離感應器通過一根排線跟主板連接,蘋果算是第一個把光線感應和距離感應做進手機,那時候的距離感應器有一個發射端(中間)和一個接受端(左邊),接受端有點大,最右是光線感應器。

兩塊主板通過排線卡口相同,屏蔽罩連接,CPU上面的蘋果logo很顯眼,藍色主板在現在的蘋果手機上看不到了,不過該點膠點膠,該屏蔽罩的屏蔽罩。

主板正面,屏蔽罩下面那個是快閃記憶體,其他不再贅述。

拆解:

iPhone 3G

北京時間2008年6月10日凌晨,蘋果 CEO 史蒂夫·喬布斯於「全球開發者大會」上發布了3G版iPhone。除了iPhone原有的Wi-Fi、藍牙2.0、200萬像素攝像頭保持不變外,3G版本為WCDMA制式,更支持HSDPA(3.5G),內置GPS模塊,支持中文手寫輸入。

2008年7月11日iPhone 3G正式發售,這款手機在外觀設計上跟上一代iPhone比沒有多大變化,但是它支持3G網路,移動數據傳輸速度更快,同時這款手機擁有很多不錯的功能,比如GPS。此外,蘋果還發布了其移動應用商店App Store,起初擁有約500款應用商店,這一數字已經超過100萬。

但是,3G版的iPhone外殼材質從一代的金屬變成工程塑料。此外,官方資料顯示,該機厚度比2G版要厚1mm左右,這兩點可讓用戶從外觀上區分2G和3G版。

對比前一代iPhone,3G版iPhone具備了八大升級看點。

1,可以工作在3G網路中,併兼容HSDPA網路。

2,支持A-GPS(Assisted GPS)定位。

3,可以手寫輸入漢字。

4,提高電池容量,理論待機時間可達300小時,連續通話時間達10小時。

5,16GB版本將會有黑、白兩個顏色版本選擇。

6,機身圓滑設計使得手機更加輕薄。

7,耳機插孔齊平於機身側面的設計。8,包裝內自帶SIM卡取出工具。

拆解:

iPhone 3G的屏幕部分設計,iPhone 3G的屏幕成為了漢堡式設計,上面是內置觸摸感應器和相應晶元的玻璃材質,增加了屏幕的顯示效果,也同時提供觸摸功能,下方則是EMI屏蔽板。玻璃面板和 液晶面板並沒有貼合在一起,是否意味著屏幕的更換,將會更方便和廉價?

iPhone 3G的所有輸入輸出介面,簡介實用。最值得關注的特色要數與機身齊平的耳機插孔了吧,這樣任何一款耳機都可以無需轉接頭就可以插入iPhone手機使用了,而不再僅限於蘋果自己的耳機產品。

再來單獨看看LCD屏幕部分。由外殼、觸摸面板和液晶面板組成。總厚度約為4.2mm。屏幕使用的螺絲只有6顆。卸下螺絲後,液晶面板就被成功地從外殼中取出。

單獨看一下LCD面板,厚度約為2.2mm,雖然不算薄,但是屏幕背面和FPC乾淨整潔,沒有突起的器件區。LCD的規格是iPhone自己定的規格,據說由4家LCD廠家同時供貨。所以越是領先的系統廠商越會得到上遊資源的強力支持。

接著來看主板的背面,背面除了一個鋼片基本上沒什麼器件。據推測:因為iPhone

強調多媒體和數據應用,CPU在較高頻率工作,導致散熱較大,主板背面與鋰聚合物電池直接接觸,而且電池沒有保護,所以加了一層散熱片。 否則會因電池內熱敏電阻感受高溫而進行保護動作。

主要晶元規格一覽:

(1)右上方的是英特爾NOR快閃記憶體:3050m0y0ce

(2)接著下來的是英飛凌337s3394的WEDGE/HSDPA晶元,支持3G。

(3)左邊的是Skyworks公司功率放大器sky77340。

(4)英飛凌公司的SMP 3i 6820晶元–支持數據機和數據卡應用

(5)頂部的三個晶元,分別為TQM616035、TQM676031、TQM666032,由TriQunint出產的晶元,具有輸入濾波器,線性功率放大器,雙工器,耦合器等作用。

(6)英飛凌公司的BGA736 (Tri-Band HSDPA LNA),三頻段HSDPA的低噪放大器

(7)英飛凌公司的338S0353 60814,EDGE/UMTS RF收發器,射頻RF調諧器集成晶元,三星的EDGE手機也採用相關晶元。

(8)三星出產的ARM處理晶元,339S0036 ARM K4X1G163PC-DGC3 EMC567DB 819 8900B N182F0A3 0825,融入內存,但打上了Apple的標識,估計是專供產品了。

(9)SST SST25VF040B,對串列flash的讀寫,SIM卡讀取。

(10)APPLE 338S0506 84BISPL,暫時無法獲知相關資料。

(11)APPLE 338S0512 7511.101 ZPD816Y,暫時無法獲知相關資料。

iPhone 3G電池並沒有徹底地焊接在一起,或許是方便更換,但也會留下隱患。電池產地是我們中國,但容量1150 MAH。

拆解:

iPhone 3GS

6月9日凌晨2:48分,在美國舊金山Moscone West會議中心舉行的WWDC2009(蘋果全球開發者大會)上,蘋果發布了iPhone 3GS,這款手機比上一代iPhone運行速度更快。儘管並沒有徹頭徹尾的改變,但蘋果沒必要這樣去做,因為iPhone當時已經相當成功。

喬布斯在當年MacWorld大會上向外界「炫耀」了蘋果的成功:2008年,蘋果iPhone銷量達到了1700萬部,這一數字是驚人的,並且在此後幾年中,iPhone的銷量仍保持了穩步增長(比如2012年第二財季,蘋果iPhone銷量就達到了3500萬部)。

第三代iPhone在配置上可謂是做足了功夫,CPU性能翻了兩番,攝像頭也升級到了320萬,並且支持視頻拍攝,容量方面,也第一次出現了吊炸天的32GB。得益於新加入的電子羅盤,3GS也有了指南針的功能。

拆解:

3GS有七根編號接腳,比3G多了一個,第七號接腳位於右下方,在座充連接器上方。

有三條線連接LCD、數位器至邏輯板上,卸除順序如下:

1. LCD面版

2. 數位器

3. 耳機喇叭

所有的元器件的都在這個電路板上了,在這小小的空間放置這麼多元器件又要保證系統的性能可不容易。

- iPhone 3GS使用的博通Bluetooth/FM/WLAN設備值得特別注意,因為這顆成本5.95美元的單晶元代表了多種功能高度整合的業界趨勢,而iPhone 3G使用了Marvell WALN和CSR Bluetooth IC兩塊晶元。

- Dialog Semiconductor取代NXP Semiconductors提供電源管理集成電路,為三星應用處理器服務,成本估計1.30美元。

- iPhone 3GS使用了AKM Semiconductor的電子羅盤和STMicroelectronics的加速計支持數字羅盤功能。二者均為三軸設備,前者允許手機檢測設備方向和傾斜度,後者可以檢測設備相對於磁北極的方向。

- iPhone 3GS發布前曾有預測說高通可能會取代英飛凌供應基帶晶元,但蘋果沿用了後者的PMB8878晶元。

- TriQuint繼續提供功率放大模塊,支持三重頻帶HSPA功能。

邏輯板另一邊,右下角是電池連接點,蘋果很好心,沒有把電池直接銲在邏輯板上。

3GS錄影功能採640x480解析度,30fps。錄影品質看來OK,稱不上優異。

拆解:

iPhone 4

借著iPad的東風,蘋果在2010年6月7日發布了iPhone 4。喬布斯盛讚了iPhone4的設計,因為它提供了全新的工業設計。

在iPad上首次採用的蘋果A4處理器,正式登陸iPhone 4,不過在WWDC2010的主題演講中,喬布斯沒有特彆強調A4處理器的高性能,甚至沒有公布iPhone 4所採用A4處理器的主頻,但是特彆強調了iPhone 4的電池能耗情況。

喬布斯公布的iPhone 4電池能耗情況為7小時3G通話、10小時視頻播放、40小時音樂播放、300小時待機。除了在3G通話情況下,通話7小時比iPhone 3GS的5小時要長2個小時,其它續航時間並沒有顯著提升。iPhone 4支持UMTS/GSM/GPRS/CDMA網路,同時支持網路支持雙頻HSDPA/HSUPA3.5G基數,最高下載速度可以達到7.8Mbps。

另外,iPhone 4支持802.11n無線標準。

蘋果將iPhone4稱為自第一代iPhone以來最大的飛躍。這款手機配視網膜顯示屏,960x640解析度,而當時 三星 旗艦智能手機Galaxy S屏幕解析度僅為800x480。不過這款手機也讓蘋果陷入了其有史以來最大的公關危機,即我們所熟知的「天線門」事件。面對一場集體訴訟,蘋果後來支付了和解賠款。不過,iPhone4銷量並沒有受「天線門」事件的影響,市場上依然銷售火爆。

拆解:

作為相比過去版本的主要差異之一,iPhone 4的材質與過去的鋁製和塑料材質的iPhone完全不同,四周的不鏽鋼邊框不僅起到固定的作用,而且還有一個重要的功能則是作為天線使用,為手機信號、WiFi以及藍牙等無線連接功能提供支持。

在拆除背部外殼後,整個iPhone 4的內部構造便盡收眼底。當然,最為顯眼的還是增加了電池的面積。

iPhone4內置的500萬像素攝像頭也可以輕易的被拆下。

作為iPhone4整個成本最高的部分,主板的形狀顯得有些特別,似乎應該與增大了面積的電池有關。

主板上最顯眼的部分自然是iPhone4所使用的A4處理器晶元,該晶元由三星製造。但沒有再使用iPhone 3GS上的Samsung S5PC100 ARM A8 600 MHz CPU,而是改用1GHz主頻的ARM Cortex A8 core,並且蘋果還根據自己的需求進行了一定的改動。

iPhone4主板正面的晶元還包括:

TriQuint 半導體:2顆PA 產品——TQM666092及TQM676091(注意:此處多被誤解為TQM676091和338S0626)。

Skyworks公司:SKY77542 Tx–Rx iPAC FEM(支持雙頻GSM/GPRS: 880–915MHz和1710–1785MHz 頻帶)晶元及SKY77541(GSM/GRPS)前端模塊;

STMicro(意法半導體):STM33DH 3軸加速計及新添加的AGD1 3軸陀螺儀。

主板的背面的晶元包括:三星提供的K9PFG08快閃記憶體,Cirrus Logic的338S0589音頻解碼器以及最新的磁感應器。

iPhone4的觸控屏控制器則是德州儀器(Texas Instruments)的343S0499。此外,美光(Numonyx)提供了NOR快閃記憶體和Mobile DDR內存。而博通Broadcom則提供了WiFi、藍牙和GPS晶元(裝置在EMI保護罩的下面),分別為Bluetooth 2.1 + EDR和FM接收器的Broadcom BCM4329FKUBG 802.11n、Broadcom BCM4750IUB8單晶元GPS接收器。

iPhone 4S

2011年10月4日,蘋果發布了第五代iPhone,即iPhone 4S。這款手機採用了iOS 5系統,並與Twitter進行了整合。此外,iOS 5系統中還推出了語音助手Siri,但放到今日,它具備了巨大的開發潛力。

2011年10月5日,喬布斯因胰臟癌逝世。蘋果在聲明中稱:「喬布斯的才華、激情和精力是蘋果不斷創新的源泉,世界因為喬布斯而變得更好。」

iPhone 4s在硬體和軟體方面都有了較大的提升,其最大的亮點在於全新siri智能語音助手和iCloud雲端服務。硬體方面,搭載蘋果A5雙核處理器,正面配有3.5英寸IPS玻璃硬屏,解析度為960×640像素,背照式鏡頭像素提升至800萬。

拆解:

這塊電池可謂是iPhone 4的核心所在,當然說的只是體積上的核心。它比前代的電池容量有所增加,可以支持達7小時3G通話或14小時的2G通話。

看到的位置是攝像頭的附近,一些按鈕和振動模塊可以看見了。

主板體現了超高的集成度,CPU、內存、通信、音頻、觸控、陀螺儀等功能模塊都集成在這微型的主板上,也是iPhone 4的功能核心所在,以下我們將為大家一一說明。

主板正面包含了以下的晶元模塊:

1.Skyworks SKY77542 Tx–Rx iPAC FEM ,雙頻GSM/GPRS: 880–915MHz和1710–1785MHz 頻帶;

2.Skyworks SKY77541 GSM/GRPS 前端模塊;

3.STMicro STM33DH 3軸加速計;

4.TriQuint TQM676091;

5.338S0626;

6.AGD1是新的3軸陀螺儀,由ST Micro生產,設備的包裝標識L3G4200D並沒有出現在目前的廣告中,廣告版的陀螺儀還未發布;

簡單地說這幾個模塊主要實現手機的GSM和3G通信、3軸陀螺儀等功能。

主板背面面包含了以下的晶元模塊

1.Samsung K9PFG08 快閃記憶體

2.Cirrus Logic 338S0589 音頻解碼器

3.AKM8975:最新的磁感應器,可改善機子的性能

4.Texas Instruments 343S0499觸屏控制器

5.36MY1EE Numonyx NOR和mobile DDR

iPhone 5

2012年9月,蘋果發布了iPhone 5,這款手機的屏幕尺寸增加至4英寸。iPhone 5搭載了iOS 6系統,其中整合了Facebook。蘋果在iOS 6系統中用自家的地圖服務替代了谷歌地圖,但卻因一些「烏龍」數據和圖片,遭到了用戶的各種吐槽。蘋果CEO蒂姆·庫克對此特向用戶做出道歉,並承諾將及時做出修補。

同樣,「地圖危機」並沒有影響到iPhone 5的銷量。2012年12月24日,蘋果宣布,這款手機在發售第一周銷量達到了500萬部。但此時,安卓已經成為全球最受歡迎的移動操作系統,其背後的功勛就是來自三星和華為 等手機生產商的廉價手機。

2013年,蘋果iPhone另一個有力競爭對手橫空出世,它就是黑莓 BB10 系統。不過,儘管BB10兌現了它的一些承諾,但BB10系統來的太晚了,黑莓帝國已經快土崩瓦解。

為了避免再次出現蘋果地圖危機,蘋果升級了這款軟體,並任命喬納森·伊夫負責開發新iOS系統,這就產生了iOS 7。iOS 7系統採用扁平化圖標設計,增加了半透明效果,其他一些新功能包括可以快速進行設置的控制中心。

拆解:

紅色為Skyworks 77352-15功率(GSM/GPRS/EDGE)放大器模塊;土黃色為SWUA 147 228(RF天線開關模塊);黃色為TriQuint公司的686083-1229(WCDMA/HSUPA功率放大器/雙工器模塊);綠色為Avago的AFEM-7813(LTE B1/B3 PA+FBAR)功率放大器;藍色為Skyworks 77491-158(CDMA功率放大器模塊);紫色為Avago Technologies(安華高科技)A5613 ACPM-5613(LTE頻段放大器)。

紅色為高通Qualcomm PM8018射頻功率管理IC;黃色為海力士H2JTDG2MBR 128GB(16GB)NAND快閃記憶體;土黃色為蘋果338S1131電源管理IC;綠色是蘋果338S1131音頻編解碼器器;藍色為意法半導體L3G4200D(AGD5/2235/G8SBI)的低功耗三軸陀螺儀,而該配件也在iPhone 4S,iPad 2上使用過。;紫色為Murata 339S0171 Wi-Fi模塊。

A6,該處理器是由蘋果自定義設計(ARMv7指令集基礎上),紅色部分為意法半導體 LIS331DLH(2233/DSH/GFGHA)超低功耗高性能的三軸線性加速度計,土黃色為德州儀器27C245I觸摸屏控制器(跟MacBook Air一樣),黃色為Broadcom的BCM5976觸控屏控制晶元(iPad上經常使用),藍色部分高通MDM9615M LTE數據機(傳言三星將通過4G專利禁售iPhone 5),最後的紫色為RTR8600 RF Multi-band/mode收發器,三星Galaxy S III使用的也是這個。

iPhone 5用的是高通MDM9615M LTE 4G晶元(28nm工藝製造),其實它是支持TD-SCMA網路的,不知道蘋果為什麼沒有提起。

iPhone另一大賣點就是配備了800萬像素iSight背照式攝像頭(集成紅外濾鏡,五片鏡頭,最大f/2.4光圈),支持3264×2448解析度照片拍照(拍攝速度提升40%)和2800萬像素全景拍照(旋轉過程中自動防抖降噪),並提供1080P全高清視頻拍攝功能,而前置的攝像頭則支持720P高清拍攝。

iPhone 5s

2013年9月10日,蘋果公司於美國加州庫比蒂諾備受矚目的新聞發布會上,透露推出兩款新iPhone型號:iPhone 5s及iPhone 5c。iPhone 5c由塑料製成,設有5種顏色:紅、藍、黃、綠、白;iPhone 5s,特點是Home鍵結合指紋掃描儀,設有3種顏色:深空灰、銀色、金色,這兩款手機於2013年9月20日推出。

iPhone 5s相比之前的iPhone系列產品,最大的變化是搭載了蘋果公司最新的A7的處理器以及M7運動協處理器。CPU/GPU性能均比iPhone 5的A6快2倍,GPU方面A7集成四核心PowerVR G6430,A7也是首款集成此核心的CPU,支持OpenGL ES 3.0。A7亦是首款被用於智能手機上的ARM架構64位處理器,採用28納米HKMG工藝。CPU/GPU性能均比iPhone 5的A6快2倍,CPU性能是初代iPhone的40倍,GPU性能則是初代的56倍。

2013年12月23號,蘋果公司與中國移動共同宣布,雙方達成長期協議,正式引入iPhone,這意味著擁有7億手機用戶的中國移動在不久後將推出iPhone合約機,這場長達6年之久的「戀愛」終於畫上了句號。從2013年12月25日開始,中國移動通過官方網站和10086客服熱線面向用戶進行預訂。

拆解:

iPhone5S內部電池拆解與以前的「拉勾」設計iPhone5有所不同。徒手取電池就不要想了,只能硬撬。

Touch ID指紋識別感測器實際上是由一串非常小的電容器組成的CMOS晶元,由蘋果公司1年前收購的AuthenTec公司提供。

iSight攝像頭的標籤上寫著DNL333 41GRF 4W61W,與 iPhone 4s所用攝像頭的標籤內容類似。知情人士稱從中可以看出供應商是索尼。

WiFi晶元看起來是村田的339S0205(基於博通的BCM4334方案)。我們拆解了16G和64G兩個版本iPhone 5c的邏輯主板,細節上稍有不同,或許表明了它們的生產地有所不同。

晶元介紹:

海力士的快閃記憶體:SK Hynix H2JTDG8UD3MBR 128 Gb (16 GB) NAND flash

高通的電源管理器:Qualcomm PM8018 RF power management IC

Triquint TQM6M6224

Apple 338S1216

Broadcom BCM5976

德州儀器 Texas Instruments 37C64G1

Skyworks 77810

將邏輯主板翻面,可以看到重量級晶元元件,包括Apple A7 APL0698 SoC,高通的 Qualcomm MDM9615M LTE 模塊,高通的 Qualcomm WTR1605L LTE/HSPA+/CDMA2K/TDSCDMA/EDGE/GPS 接收器。

iPhone5c

iPhone 5c是蘋果公司(Apple)在2013年9月推出的一款智能手機。北京時間2013年9月11日凌晨1點,蘋果在公司總部加利福尼亞州庫比蒂諾舉行發布會,在發布會上推出蘋果產品線上首款塑料多彩的產品iPhone5C。iPhone 5c採用4英寸視網膜Retina屏幕(解析度為1136x640),機身採用硬質塗層的聚碳酸酯材料,A6處理器,1GRAM,搭出廠默認搭載IOS7系統,1510mAh電池,略大於iPhone 5電池容量,配備800萬像素iSight攝像頭,720p HD FaceTime前置攝像頭。iPhone5c的「C」是「COLOURFUL」彩色的意思,也就是說iPhone5c其實就是多彩版的iPhone5,擁有綠,黃,紅, 白,藍五色可選。

拆解:

iPhone 5c的電池連介面被一塊鐵質保護殼蓋著,需把上面的螺絲擰掉,才能去掉保護殼。

與iPhone 5相比,iPhone 5c的電池容量升級到了1510mAh,續航能力也有了一定的增強。

這就是iPhone 5c的主板正面照,其中紅色部分為蘋果A6 APL0598應用處理器;橙色部分為高通 MDM9615M LTE 數據機;黃色部分為高通WTR1605L LTE/HSPA+/CDMA2K/TDSCDMA/EDGE/GPS射頻晶元。

上圖為主板背部照,紅色部分是來自東芝的16GB NAND快閃記憶體晶元、橙色和黃色分別是蘋果的338S1164/338S1116晶元、綠色為高通PM8018射頻管理晶元、藍色為博通的BCM5976觸屏控制器、粉色為339S0209 Wi-Fi晶元。

背面的一些比較小的晶元,包括Skyworks 77810-12,Skyworks 773550-10,Avago A790720,TriQuint TQM6M6224,Avago A7900。

iPhone 5c的攝像頭與iPhone 5s的攝像頭除了光圈大小以外,其他參數都是相同的。前者為f2.4光圈,而後者是f2.2光圈。另外,它們的振動模塊也不完全一樣。

iPhone 6和iPhone 6 Plus

北京時間2014年9月10日凌晨1點,蘋果公司在加州庫比蒂諾德安薩學院的弗林特藝術中心正式發布其新一代產品iPhone 6。2014年9月12日開啟預定,2014年9月19日上市。首批上市的國家和地區包括美國、加拿大、法國、德國、英國、中國香港、日本、新加坡和澳大利亞,中國大陸因通信部審核無緣iPhone 6首發。

蘋果中國在線商店已於2014年10月10日零時正式開啟iPhone 6及iPhone 6 Plus預售,iPhone 6售價5288元起,iPhone 6 Plus售6088元起,每名用戶可分別最多購買2台,預計最快到貨日期10月17日,同時三大運營商也同步發售。

iPhone 6採用4.7英寸屏幕,解析度為1334×750像素,內置64位構架的蘋果A8處理器,性能提升非常明顯;同時還搭配全新的M8協處理器,專為健康應用所設計;採用後置800萬像素鏡頭,前置120萬像素FaceTime HD 高清攝像頭;並且加入Touch ID支持指紋識別,首次新增NFC功能;也是一款三網通手機,4G LTE連接速度可達150Mbps,支持多達20個LTE頻段。

iPhone 6拆解:

內部設計進行了諸多微調:iPhone 6的內部整體布局與iPhone 5s基本一致,但在細節上進行了諸多調整。機身底部為揚聲器和Lighting連接端子,左側是電池,右側是主板,頂部有相機組件和屏幕連介面,以及感測器和前置攝像頭

iPhone 6 提供給我們的是一個1810毫安時、3.82伏特的鋰電離子聚合物電池,能效評級為6.91瓦時。

紅色:蘋果 A8 晶元

橙色:高通 MDM9625M LTE 模塊

黑色:InvenSense MP67B 陀螺儀和加速度感應器

黃綠藍:LTE Band 組件

紅色:SanDisk SDMFLBCB2 128 Gb(16GB) 快閃記憶體

橙色:Murata 339S0228 Wi-Fi 模塊

黃色:Apple/Dialog 338S1251-AZ 電源管理 IC

綠色:Broadcom BCM5976 觸摸屏控制晶元

藍色:M8 晶元

紫色:NFC 晶元

iPhone 6 plus拆解

iPhone 6 Plus的內部布局似乎跟5s非常相似,只是更大一點。最明顯的區別是一個更大的電池。

真正區別iPhone 6 和6 Plus的關鍵功能在於6 Plus相機的光學圖像防抖動功能: 一個我們已經見識過的技術。在左側的透鏡元件被嵌套到一個微小的金屬籠里,被圍繞著右側感測器的電磁線圈 輕輕推著。

陀螺儀和M8運動協處理器持續的給iPhone 6 Plus資料關於你搖搖晃晃的手。經過這些資料,它可以通過快速移動的透鏡組件來補償。因此,你可以照出更加銳利,清晰的照片,即使在低光環境下。

紅色:蘋果 A8 晶元

橙色:高通 MDM9625M LTE 模塊

黑色:InvenSense MP67B 陀螺儀和加速度感應器

黃綠藍:LTE Band 組件

紅色:SK Hynix H2JTDG8UD1BMS 128 Gb(16GB) 快閃記憶體

橙色:Murata 339S0228 Wi-Fi 模塊

黃色:Apple/Dialog 338S1251-AZ 電源管理 IC

綠色:Broadcom BCM5976 觸摸屏控制晶元

藍色:M8 晶元

iPhone 6s和iPhone 6s Plus

北京時間2015年9月10日,美國蘋果公司發布了iPhone 6s。[8] 北京時間2015年9月25日發售。[9] iPhone 6s有金色、銀色、深空灰色、玫瑰金色。屏幕採用高強度的Ion-X玻璃,處理器採用A9處理器,CPU性能比A8提升70%,圖形性能提升90%,後置攝像頭1200萬像素,前置攝像頭500萬像素。攝像頭對焦更加準確,CMOS為了降噪採用「深槽隔離」技術,支持4K視頻攝錄。數據連接方面,支持23個頻段的LTE網路,和2倍速度的WIFI連接。

全新的iPhone 6s和iPhone 6s Plus擁有多處升級,外殼採用7000系列鋁合金,強度比上一代大為增強;處理器升級至更快速的A9系列,觸摸屏採用了Macbook上的壓力觸控(Force Touch)技術,並被命名為「3D觸控」,據稱可以區分輕擊、按壓和深度按壓三種操作方式,由於壓力觸控技術的加入,新iPhone的厚度將有所增加。

iPhone 6s拆解:

斷開上方屏幕總成與主板之間的幾個排線介面後,即可取下前面板,經過稱量iPhone6s的屏幕總成重量相比iPhone6增加了15克,目前重量達到了60克。

蘋果iPhone6s的電池,電壓為3.8V,6.55Whr,1715mAh,蘋果表示它的3G通話時間可長達14小時,最長10天待機時間,和此前的iPhone6保持一致。

這就是蘋果iPhone6s 1200萬像素iSight攝像頭模組。

紅色:蘋果A9處理器+三星2GB LPDDR4 RAM

橘色:高通MDM9635M LTE Cat.6數據機

黃色:InvenSense(應盛美)MP67B六軸陀螺儀和加速計模塊

綠色:Bosch Sensortec 3P7LA三軸加速度機

淺藍色:TriQuint TQF6405功率放大器模塊

藍色:Skyworks SKY77812功率放大器模塊

紫色:Avago AFEM-8030功率放大器模塊

前面邏輯板上的另外兩個晶元:57A6CVI和高通QFE1100包絡跟蹤集成電路。

紅色:東芝THGBX5G7D2KLFXG 16GB 19nm NAND快閃記憶體

橘色:環隆電器339S00043 WiFi模塊

黃色:NXP 66V10 NFC控制器

綠色:Apple/Dialog電源管理IC

淺藍色:Apple/Cirrus Logic 338S00105音頻IC

藍色:高通PMD9635電源管理IC

紫色:Skyworks SKY77357功率放大器模塊

紅色:Murata 240前端模塊

橘色:RF Micro Devices RF5150天線開關

黃色:NXP 1610A3

綠色:Apple/Cirrus Logic 338S1285音頻IC

淺藍色:德州儀器65730AOP電源管理IC

藍色:高通WTR3925射頻收發器

經過測量,iPhone 6s plus顯示模組重量為80g,比iPhone 6 plus的60g多了不少。這33%的重量增加顯然是3D Touch技術帶來的。

1200萬像素的iSight攝像頭,儘管外觀上與iPhone 6s的攝像頭相似,但是光學防抖組件的加入還是讓iPhone 6s plus的攝像頭更大、更重一些。

在主板的兩側都是密密麻麻的各種晶元、模組(密集恐懼症患者要小心了)。首先來看A9晶元一側,紅色區域為蘋果A9晶元+ apl1022 SK海力士 LPDDR4 內存(ifixit認為它是2 GB LPDDR4 RAM,與iPhone 6S相同);橙色區域為高通mdm9635m LTE晶元,6數據機;黃色區域為TriQuint tqf6405功率放大器模塊;綠色區域為Skyworks sky77812功率放大器模塊;淺藍色區域為Avago afem-8030功率放大器模塊;深藍色區域為高通qfe1000包絡跟蹤模組;粉色區域可能一個InvenSense 6軸陀螺儀和加速度計的組合。

在主板的另一側,內容更多、更密集。紅色區域為SK海力士h230dg8ud1acs 16 GB NAND快閃記憶體;橙色區域為通用科學工業339s00043 Wi-Fi模塊;黃色區域為恩智浦66v10 NFC控制器;綠色區域為Apple/Dialog 338s00122電源管理模組;淺藍色區域為Apple/Cirrus Logic 338S00105音頻模組;深藍色區域為高通pmd9635電源管理模組;粉色區域為Skyworks sky77357功率放大器模塊。

同樣是在這一側,還有一下這些內容:紅色區域為村田240前端模塊;橙色區域為RF Micro Devices rf5150天線開關;黃色區域為恩智浦1610a3;綠色區域為Apple/Cirrus Logic 338S1285音頻模組;淺藍色區域為德州儀器tps65730a0p電源管理模組;深藍色區域為高通WTR3925射頻收發器;粉色區域為Skyworks sky13701蜂窩和GPS接收低雜訊放大器濾波器模塊;黑色區域為德州儀器TI 57a5kxi。

此外在這一側下圖中紅色區域所示可能是博世感測器氣壓感測器(BMP280)。

iPhone SE

北京時間2016年3月21日22時,iPhone SE正式發布,已於2016年3月24日開始接受預約,並於2016年3月31日正式開售,中國是首發國家之一。

iPhone SE繼續沿用了iPhone 5s的外觀,並在後者基礎上採用了噴砂工藝和全新的不鏽鋼logo。除了4英寸屏幕之外,與iPhone 6s沒有太大差別,iPhone SE支持Live Photos與Apple Pay,相比iPhone 6s不支持3D Touch,售價399美元起,大陸售價3288元起。

性能上,iPhone SE和iPhone 6s在性能上一樣強悍,採用64位A9處理器和M9協動處理器,並且同樣配備了2G內存[12] 。配備了1200萬像素攝像頭,能夠拍攝4K視頻,另外新的畫面處理器能夠讓iPhone SE的圖片質量更加優秀。圖像處理功能略強於iPhone 6s。蘋果強調iPhone SE最大的提升在於電池。

拆解:

iPhone SE的鋰離子電池為3.82 V, 6.21瓦時, 1624毫安時。從5s的1560毫安時電池容量上有小小(但顯著地)增加。

在SE的iSight後置攝像頭解析度一下子提高到1200萬像素,但是從5s的1.5μm像素間距下降至1.22μm

紅色:蘋果A9系統晶元 APL1022 + SK海力士2 GB 內存 LPDDR4標記為H9KNNNBTUMUMR - NLH

橙色:高通MDM9625MLTE數據機 (和iPhone6/6 Plus一樣)

黃色:高通WTR1625LRF傳送接收器(和iPhone 6/6 Plus一樣)

青色:高通QFE1100包絡跟蹤IC (和6s/6s Plus, 6/6 Plus一樣)

藍色:Skyworks SKY77611四頻功率放大器模塊

紅色:東芝THGBX5G7D2KLDXG 16G NAND 快閃記憶體

橙色:339S00134 (可能是Universal Scientific Industrial 339S00043 Wi-Fi 模塊)

黃色:蘋果/Dialog 338S00170 電源管理 IC

青色:NXP 66V10 NFC 控制器 and 1610A3 充電 IC (在iPhone 6s/6s Plus中見過)

淺藍色:Skyworks的SKY77826超低頻段功率放大器雙工器和SKY77357 2G / EDGE功率放大器模塊(可能是SKY77336的迭代)

藍色:蘋果/ Cirrus Logic公司338S00105和338S1285音頻IC(在iPhone6s/6s Plus中見過)

粉色:高通WFR1620接收器(在iPhone6/6 Plus中見過)

紅色:Avago的ACPM-8020中頻帶功率雙向放大器(在iPhone 6 Plus中見過)

橙色:Qorvo(TriQuint公司)TQF6410低頻段功率雙向放大器(在iPhone 6 Plus中見過)

黃色:TDK EPCOS D5255 多樣性接收模塊

青色:高通 PM8019 PMIC (在iPhone 6/6 Plus中見過)

淺藍色:Qorvo(RF Micro Devices)RF5159天線開關模塊(在iPhone 6/6 Plus中見過)

藍色:InvenSense的EMS-A6軸陀螺儀和加速計組合

粉色:博通BCM5976觸摸屏控制器(最早見於iPhone5)

iPhone 7及iPhone7 Plus

北京時間2016年9月8日凌晨1點在美國舊金山的比爾·格雷厄姆市政禮堂發布。擁有金色、銀色、玫瑰金、黑色、亮黑色五款顏色,Home鍵全新設計為按壓式,添加了第二代Tapic Engine振動反饋。支持IP67防護級別,雙攝像頭,防抖功能,新增了速度更快的處理器。相機的處理器ISP吞吐量是原來的兩倍。Live photo更加強大,開發者還可以調用RAW相機的API。前置攝像頭升級到700萬像素,支持防抖功能。

2017年3月21日,蘋果推出了一款擁有動人紅色外觀的特別版iPhone 7和iPhone 7 Plus,起售價格為6188元。

iPhone 7拆解:

iPhone 7/7 Plus採用了無需按下的指紋識別設計,其真實度頗高的指紋反饋就得益於這顆Taptic Engine馬達。

iPhone 7的電池額定電壓3.8V,容量1960mAh。

紅色:A10 Fusion處理器?橙色:高通MDM9645M基帶晶元,支持LET Cat.12

黃色:Skyworks78100-20射頻晶元

綠色:AvagoAFEM-8065功放

天藍色:AvagoAFEM-8055功放

藍色:UniversalScientific Industrial O1 1R觸摸屏控制器

粉色:QualcommWTR3925 射頻收發器

藍色:QualcommWTR4905 多模LTE收發器

紅色:ToshibaTHGBX6T0T8LLFXF 128 GB NAND 快閃記憶體

天藍色:QualcommPMD9645 電源管理 IC

綠色:Dialog338S00225 電源 管理 IC

黃色:NXP 67V04NFC 控制器

橙色:Murata339S00199 Wi-Fi/藍牙模塊

紅色:Apple/CirrusLogic 338S00105 Audio Codec

橙色:CirrusLogic 338S00220 音頻解碼晶元(x2)

黃色:LatticeSemiconductor ICESLP4K

綠色:Skyworks13702-20 分集接收器

天藍色:Skyworks13703-21 分集接收器

藍色:AvagoLFI630 183439

紫色:NXP610A38

紅色:TDK EPCOSD5315

橙色:德州儀器64W0Y5P

黃色:德州儀器65730A0PPower Management IC

在揚聲器和SIM卡槽進行防水隔離處理

取消3.5mm耳機介面需要使Lightning介面更耐磨,強度更高。

紅色:前置攝像頭

橙色:麥克風

黃色:立體聲揚聲器

綠色:光線和距離感應器

iPhone 7的觸摸指紋識別模塊。

iPhone 7前置攝像頭和上揚聲器模塊。

iPhone 7 plus拆解:

這是一個固定揚聲器的塑料模具。沒錯,它不是一個電子元件,僅僅用來填充空間。

該電池的額定電壓為3.82V、11.1Wh,電池總容量為2900mAh。

雙後置攝像頭,一個負責長焦、一個負責廣角。

兩個鏡頭,一個支持光學變焦(但不支持光學防抖),一個支持光學防抖(但不能光學變焦)。

紅色:A10 Fusion處理器

橙色:高通MDM9645M基帶晶元,支持LET Cat.12

黃色:Skyworks 78100-20射頻晶元

綠色:Avago AFEM-8065功放

天藍色:Avago AFEM-8055功放

藍色:Universal Scientific Industrial O1 1R觸摸屏控制器

這個是主板背部:

粉色:Qualcomm WTR3925 射頻收發器

藍色:Qualcomm WTR4905 多模LTE收發器

紅色:Toshiba THGBX6T0T8LLFXF 128 GB NAND 快閃記憶體

天藍色:Qualcomm PMD9645 電源管理 IC

綠色:Dialog 338S00225 電源 管理 IC

黃色:NXP 67V04 NFC 控制器

橙色:Murata 339S00199 Wi-Fi/藍牙模塊

紅色:Apple/Cirrus Logic 338S00105 Audio Codec

橙色:Cirrus Logic 338S00220 音頻解碼晶元(x2)

黃色:Lattice Semiconductor ICESLP4K

綠色:Skyworks 13702-20 分集接收器

天藍色:Skyworks 13703-21 分集接收器

藍色:Avago LFI630 183439

紫色:NXP 610A38

紅色:TDK EPCOS D5315

橙色:德州儀器64W0Y5P

黃色:德州儀器65730A0P Power Management IC

這個是揚聲器模塊。

紅色:前置攝像頭

橙色:麥克風

黃色:立體聲揚聲器

綠色:光線和距離感應器

取消了物理按壓的Home鍵對於用戶來說可能需要一段時間來適應,但是這無疑是設計的進步,畢竟這樣可以大大減少Home鍵的故障率。

iPhone 8

據透露,蘋果iPhone 8 將會採用全新的OLED顯示屏,以此取代沿用已久的LCD屏幕,並且將會取消實體home鍵,將其內置到顯示屏上,支持Touch ID功能。

蘋果總設計師還表示,iPhone 8 有望重回雙面玻璃設計,造型上可能更接近於iPhone 4,至於是否會採用曲面屏幕,以及無邊框設計,目前還不好下結論。

按照GeekBar的說法,iPhone的主板一般都分為AP和BB兩個部分。其中AP是指邏輯運算、存儲、電源管理和周邊驅動晶元組電路。而BB則是指指射頻電路,包括數據機、射頻收發、射頻功放、天線開關、濾波器等。

在之前的幾代主流iPhone當中,主板都採用了L形一體化設計,以SIM卡槽為分界點,上方為AP部分,下方為BB部分。

在iPhone 8中,蘋果將放棄一體化設計,AP和BB兩部分將採用獨立設計,A板負責AP,B板負責BB。

從主板諜照來看,A板和B板等邊緣有一圈連接點,他們完全吻合,一個不多,一個不少,像這樣疊加放置在機器內部,減少機器內部空間佔用。可以騰出空間放置更大的電池或其他元件,這麼一來,iPhone整體精密程度再上新高度。

具體到元器件方面,A板上搭載有A11處理器(和內存封裝在一起)、存儲晶元、音頻編碼晶元、NFC晶元、電源管理晶元、Lightning驅動晶元、開機排線連接座、電池排線連接座、尾插排線連接座、無線充電連接座、液晶模組連接座、3D Touch/指紋連接座以及充電/無線充電控制晶元。

而B板的尺寸雖然看起來更大一些,但元器件並沒有A板那麼多,具體包括射頻功放/濾波器、揚聲器驅動、Wi-Fi藍牙晶元、基帶、基帶電源管理晶元、以及射頻功放、射頻濾波以及天線開關等相關晶元。

疊加PCB主板早在初代iPhone就有類似的設計,十周年版的iPhone,這次有點返璞歸真的意思了。

值得一提的是,視頻中還公布了iPhone 8前面板的一些信息,除了常規的前置攝像頭、聽筒以及光線/距離感應器之外,蘋果還加入了激光發射器和接收器開孔,這就是傳聞中的面部識別功能,可能會命名為「Face ID」。

雖然主板上發現了指紋連接座,但不出意外的話iPhone 8還是要取消指紋識別功能,讓識別速度百萬分之一秒的Face ID搭配抬腕喚醒功能,整個解鎖過程理論上能夠做到行雲流水。

總結

縱觀 2007 年到 2017 年,iPhone 從籍籍無名到風靡全球,也不過十年而已。這十年,也是互聯網重心從桌面端轉向移動端的十年。

如今,移動互聯網已逐漸趨於穩定,成為生活中的基礎設施。或許,在未來幾年裡,iPhone 還能繼續為我們帶來驚喜,而蘋果在iPhone上的變化,也必將帶動半導體整個產業鏈的變化,讓我們期待下一次變革吧!(整理/劉燚)

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1394期內容,歡迎關注。

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