苹果的芯事:iPhone6s为什么有两个版本CPU?
摘要：在过去的9月份科技界产生了很多的事情，但仿佛苹果新iPhone永远都是9月秀场的主角，今年也不例外，两款新iPhone仅仅开售三天就已经销售出
1300万台，这数字对很多手机厂商来讲可能1整年的销售目标，苹果仍然显示出霸气和任性。iPhone6s和iPhone6sPlus的市场表现延续一路高歌，但对已购买了新iP哪家治疗白癜风医院好hone的消费者来讲最近又在纠结起A9处理器版本的问题。还记得去年iPhone6/6Plus上爆出的MLC/TLC内存型号引发讨论的事情，而今年讨论照旧，不过这次主角换成了CPU。
台积电与三星
大家也知道苹果iPhone由富士康代工生产，而富士康在中国内地和全球都有不同的工厂，而不同工厂生产的同一型号产品也会有细微的差别，就拿iPhone来讲，传闻说深圳富士康代工的品质方面要优于其他工厂的。与整机代工一样，苹果历代iPhone和iPad上的CPU一样也是代工生产的。以往，苹果同一款CPU均由单一个代工厂生产，而在iPhone6s/6sPlus发布前，大家也在猜想今年到底是台积电还是三星半导体（以下简称三星）负责代工A9CPU，不过，今年A9上却是由台积电和三星共同负责代工生产。
关于台积电
台积电（中文全称：台湾积体电路制造公司，英文简称：TSMC），是台湾一家半导体制造公司，也是目前全球最大的专业集成电路制造服务（晶圆代工）企业之一。CPU芯片的设计和生产是分开的，现在只有一部分厂商，如Intel、三星和华为有自己的芯片产线外，其他很多厂商都是采取代工的情势生产。除上面介绍的苹果外，高通和MTK也是台积电的客户之一，如今年高通的旗舰产品骁龙810就是由其代工。
此次台积电代工的A9芯片型号为APL1022，面积为104.5平方毫米，三星代工的则为APL0898，面积为96平方毫米。据最新的分布图看，三星和台积电代工的A9处理器基本上是混用的，iPhone6SPlus上3星占到了6成，台积电占到了4成；在iPhone6S上，台积电则占到了7成，而三星只占三成。总的来说，台积电目前的比例会高一些。
图片来自络
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不同版本的区分和缘由
一些iPhone6s/6sPlus用户也对采取不同版本A9CPU的手机进行了比较测试，结果表明在高强度使用下，台积电版本在发热和功耗上均优于三星的，终究表现上续航方面，台积电版本的要好6-22。大家如此热烈的讨论，苹果也有点按捺不住了，近日表示官方对两个版本A9的测试结果显示差距只有2-3。由于民间用户测试样本数量的限制和方法的不同，因此笔者更加偏向于苹果官方的数据。
制程工艺与功耗、性能的关系
从本质上来讲，1颗CPU（处理器）就是由采取不同材料制成的许多“层”堆叠起来的电路，里面包括了晶体管、电阻器、和电容器等微小件。他们的间距越小，可以排布在芯片上的器件就可以更多，晶体管之间的电容也会更低，从而提升它们的开关频率。那末，由于晶体管在切换电子信号时的动态功率消耗与电容成正比，因此，它们才可以在速度更快的同时，做到更加省电。详细请查看此文章介绍。
虽然苹果选择分别由台积白癜风的症状及治疗电和三星代工，但两个版本的A9芯片在设计上应该是基本相同的，那为何采取14nmFitFET工艺的三星版本反而在功耗上会不如台积电的16nmFitFET工艺呢？
外媒AnandTech对两个版本芯片功耗差别的的解释（原文链接）：
由于台积电版本苹果A9的芯片面积相对较大，所以如果二者的发热量相同，那末明显三星版本A9的温度上升会更快。从半导体的物理属性来说，一般工作温度越高其漏电流的数值也会提高，所以三星版A9会相对台积电版更耗电。这也就是为何高负载情况下三星版A9的功耗问题会更加严重（由于温度上升得越快，功耗也会急剧上升）。
固然，这也只是其中一个角度。依照常识，一般工艺的纳米数越小，其功耗表现应当越好，但明显这次的苹果A9颠覆了我们的想法，各家代工厂的芯片制造工艺不能仅仅用纳米数来分高低，特别是三星14nm工艺和台积电16nm工艺这类接近的。
台积电版本A9处理器的续航表现相对更加优秀
消费者该如何选？
无论是台积电还是三星代工的A9处理器在性能和功耗等方面的表现均会到达苹果官方的标准，消费者不必为此而烦恼，更加没必要专门找某一个版本的购买，也不可能提早选择购买。由于想要知道机器是哪一个版本就得在机器激活后安装第三方工具来查看，全新未拆包装的机器目前是不可能知道是哪一个版本的A9处理器。同时已购买了新iPhone的用户也不用纠结于这个事情，由于纠结也没用。
为何要由两家工厂生产？
苹果今年新推的iPhone6s/6sPlus在电池方面不升反降，加上很多新功能的加入，对电池的压力理论上应当大于以往的机型，但苹果官方给到的续航数据显示与上一代的iPhone6/6Plus持平，而实现这1表现的关键就是耗电大户CPU的功耗下落，去年20nm的A8上功耗表现已十分出色，而今年无论是台积电的16nmFitFET还是三星的14nmFitFET，带来的好处之一就是功耗的下落，这对手机这类移动装备来讲显得尤其重要。
虽然三星的14nmFitFET工艺早已经在自家的Exynos7420上采取，但产能仍然没法完全满足自家产品和苹果的巨大需求。而台积电的16nmFitFET更是首次应用于大规模生产，在良品率和产能上的压力都要大于三星，同时台积电还要继续生产上一代的A8芯片和其他客户的需求，所以无论是三星还是台积电都没法独力接下A9的大定单，苹果也不可能A9的生产定单交接一个生产商，由于风险太高。前些年泰国水灾致使全球硬盘供应紧张而涨价的事情仍然记忆犹新，苹果不可能把自己置于如此高风险的地步中，由于如果iPhone出现这类问题对苹果来讲将会是致命的。
总结：3家公司的博弈
未来一年，iPhone6s/6sPlus两款产品的销量将会过亿台，这也意味着A9芯片的需求也是过亿片（这里还不包括iPadPro上的），哪怕只负责其中一半的定单，这对台积电和三星来讲都是一块肥肉，苹果都是一个绝对的大客户。两家代工厂为了满足苹果的需求，要不断推动提高工艺和提升产能，乃至在企业的盈利结构上也会对苹果构成一定的依赖性。
如果明年苹果的A10芯片不再给其中一家代工，那末对这家代工厂必然会造成巨大的打击。所以大家为了能抢到苹果的大定单，哪怕是牺牲一定的利润（下降代工费用）也在所不惜。反过来看，随着苹果芯片的不断提高，目前也只有台积电和三星在工艺和产能上可以满足苹果的需求，苹果不会轻易破坏与他们的合作的关系。台积电和三星与苹果3者处于一个商业的博弈关系中，如何才能保持均衡的状态以实现共赢，这里考验着三家公司领导层的默契和智慧。
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