Semiconductor Insights (SI)與Portelligent公司的分析師們日前深入拆解iPhone手機,期望能揭開這款熱門產品設計的神秘面紗。有些人將iPhone近來的成功歸因於其成功的行銷策略,但根據兩家公司的拆解報告顯示,造成iPhone熱潮的背後主要原因,除選用了可靠、經試驗可行的元件外,無疑地,其最重要的差異化特色是:以軟體實現的使用者介面。

“市面上還有比iPhone功能更強大的產品,就如同也有比iPod更好的MP3播放器一樣;然而,iPhone藉由採用互動式觸控螢幕與iTunes的整合,使其有別於競爭者的產品,”SI的供應鏈經理Allan YogasingamAllan分析道。“更遑論iPhone本身確實是一款很靈巧的設計了。因此,當你第一眼見到iPhone時,所說的第一句話通常是:‘太酷了!’。”

SI技術行銷經理Greg Quirk認為,Apple的iPhone手機與任天堂(Nintendo)的Wii遊戲機在某些方面有異曲同工之妙──各系統內所使用的技術並不特別,但其中的使用者介面則是一項革命性的創舉。

“這是Apple與無線產業的一項劃時代產品,現在iPhone已經成為一個可讓晶片業者誇耀的最佳場所,誰的晶片被採用,似乎就能享有殊榮。”Portelligent公司總裁兼CTO David Carey表示,“iPhone能否在商業市場上成功,我並無預設立場,但無疑的,對那些晶片產品被採用的半導體廠商來說,被iPhone認可的重要性已超越營收的意涵:因為這就證明了其解決方案與設計方式的優異性。”

“當SI檢視iPhone內部時,首先讓我們感到印象深刻的是打著蘋果品牌的元件數量之多,”Quirk表示。這使得我們很難分辨iPhone所用的實際構成元件。為了弄清楚晶片內部的真面目,SI用一種破解(decap)的方法─先將晶片沈浸在酸性溶液內,而使外層封裝溶解掉,然後再以手工刮開殘留的封裝材料。

結果發現,第一款打著蘋果標識的元件是三星電子的堆疊封裝元件,“其中包括S5L8900處理器和兩個512Mb SRAM晶片。”Quirk表示。第二款蘋果品牌的元件是Broadcom的BCM5973A。雖然無法取得有關Broadcom該款元件的任何資訊,但SI認為該元件提供了用於視訊介面連接至觸控式螢幕的I/O控制器。

而Carey認為,一款恩智浦(NXP)半導體所提供的元件則是主要的電源管理設備。

英飛凌(Infineon)的PMB8876 S-Gold 2多媒體引擎則具有Edge網路的功能,並為iPhone提供了基頻。另一款Infoneon的元件則似乎是GSM 射頻收發器。

美國國家半導體(NS)提供24位元的RGB顯示介面串列器。Carey並注意到,NS公司在“Mobile Pixel Link LCD介面的兩端-一個在電路板上,另一個在玻璃基板上”,均獲得了設計訂單。

其他元件在辨識上則相當困難,但其中之一看起來似乎採用了德州儀器(TI)升壓轉換器,另一款則是意法半導體(ST)和Peregrine Semiconductor晶片共同整合而成的多晶片封裝元件,ST的元件為提供了加速計的功能。


圖:iPhone的第一塊電路板中採用了許多供應商的元件



圖:“有趣的是,iPhone所採用的元件類似於最近iPod各種型號所採用的元件。”


複製iPod設計經驗?

Quirk也觀察到,iPhone和“某些最新款的iPod型號一樣,都採用了相似的元件,”他補充道,“蘋果正將從iPod所學到的經驗複製在iPhone設計中。這當然會使得整個設計過程更容易些,因為蘋果公司對於這些元件已相當熟悉,也知道要如何使用。”

例如,iPhone中使用了三星的65nm 8GB MLC NAND快閃記憶體K9MCG08U5M。“而同樣在其8GB iPod nano中,就是採用了這款元件,”Quirk說。“該記憶體用於儲存歌曲、圖片和視訊等資料。此外,三星也為iPhone的4GB版本提供了K9HBG08U1M。”

iPhone的音訊編解碼器採用的是Wolfson的WM8758,“這款音訊編解碼器同樣用於iPod Video,而使其音質可與iPod相媲美。”Quirk表示。還有其它同樣用於iPhone和iPod的元件,則由凌力爾特(Linear Technology)和Silicon Storage Technologies(SST)所供應。

而專門為iPhone所開發的新元件則包括有無線連接和觸控式螢幕功能。Marvell的88W8686是一款90nm WLAN元件,而在Wi2Wi 802.11 + 藍牙系統級封裝方案中也可見到該晶片。CSR BlueCore 4 ROM則是一款藍牙元件,它同樣也用於BlackBerry Pearl 8100中。

德國Balda公司贏得了為iPhone提供觸控式螢幕的設計訂單。“Balda的觸控式螢幕以耐用和抗擦劃而聞名,”Quirk並透露,Balda長期與諾基亞、摩托羅拉和Sony Ericsson合作。

此外,iPhone還採用了英特爾(Intel)的32Mb NOR無線快閃記憶體元件,並搭配一款用於程式碼執行的16Mb SRAM。

Carey證實,美光科技(micron)獲得了200萬畫素的CMOS影像感測器訂單。“我認為,其他的影像感測器應該也可以用,如果它是一標準模組的話。同樣的,NAND記憶體以及其它元件,如果只是商品化產品,用其他廠商的元件應該也可以。”

Amperex Technology則為iPhone供應鋰聚合物電池,Carey表示,“這也同樣可以由多種來源供應。”

Carey相當推崇能使iPhone實現簡單易用目標的軟體。然而,在硬體方面,“我對整體的觀感是它在工程設計上完美地整合並封裝所有元件,”他說,“空間也保持在最小化”。

雖然iPhone的“外形極簡、觸感沉穩,但內部建置實際上則相當複雜,”他說,“iPhone的生產需要許多二次操作,包括最終組裝時的固定螺絲及零件的正確定位等,使得iPhone勢必得在近期內轉移至中國製造。”

在多款產品設計的揭解方面擁有豐富經驗的Carey坦承,“操作iPhone的多樣化功能仍使我感覺有點眼花撩亂。雖然它在某些方面的確擁有令人驚艷的特性,但在可能的缺點出現以前,我還是不要再一直稱讚它了-我相信某些潛在的問題應該是存在的,但不可否認的,目前它仍是一款令人讚歎的手機。”

為了探索iPhone手機內幕,SI公司採用的破解途徑──先將晶片沈浸在酸性溶液內,而使外層封裝溶解掉,然後再以手工刮開殘留的封裝材料。



作者:柏萬寧
摘自電子工程專輯 http://www.eettaiwan.com/ART_8800477133_675327_NT_cbb20216.HTM




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