2020年10月，蘋果兩款新的手機—iPhone 12 Pro和 iPhone 12正式出售。在11月，大屏幕的 iPhone 12 Pro Max和小型化的 iPhone 12 mini將出售，這就是蘋果在智能手機領域的所謂的高中低端布局，但但和其他廠商給你不一樣，蘋果的這些手機都采用了最先進的“ A14 Bionic”處理器。

眾所周知，許多專業的半導體制造商都根據手機市場定位開發和銷售兩種或三種類型的芯片/例如，高通公司的“ Snapdragon”具有8系列、7系列、6系列、4系列和2系列，聯發科的“ DIMENSITY”也具有1000系列、800系列和700系列等等。同樣，在Intel的“ Core”系列中，也有i3，i5，i7，i9等由單獨的硅制成的芯片。

但是，在蘋果方面，公司的差異化手機布局基本使用的都是同一款芯片，其差異化主要是通過其他功能方面體現。

據我們了解，蘋果正在將處理器的硅類型最小化。過去用于頂級型號的處理器會在下一代頂級型號誕生時進入中端和入門級，新的頂級型號將使用相同的處理器，高端和中端范圍會根據相機的數量等而有所不同。

蘋果公司通過最大限度地減少昂貴的硅種類來不斷創建新的差異化布局的策略非常有效。增加硅類型的數量不僅會增加設計，而且會成比例地增加制造成本和測試。此外，存在問題時的校正工作也很大。

圖1 顯示了拆下包裝盒，外部和顯示屏的iPhone 12 Pro。以前附帶的電源適配器和耳機已被取消，包裝盒也越來越薄。外觀也讓人聯想到“ iPhone 4”。卸下顯示屏時，您可以看到內部結構。

圖2 顯示了拆卸iPhone 12 Pro的過程。 按左上角的箭頭順序拆卸。 內部使用了兩種螺釘和雙面膠帶，因此不能強行打開，而是在觀察的同時準備好工具，并在拍照時進行拆卸，因此實際上需要一個多小時。 花了時間。 只需幾分鐘即可完成簡單的拆卸（第二款iPhone需要6分鐘才能卸下面板）。

將按順序描述圖2。（1）拆下左側中央的板子（2）拆下右上方的三目鏡相機，（3）拆下右側中央的電池，（4）拆下左下方的SIM卡插槽，（5）拆下右下方的揚聲器單元，（ 6）去除左下的TAPTIC（振動），（7）去除中心的非接觸充電線圈，（8）去除左上方的UWB通信天線，（9）去除Lightning端子和麥克風的底部。

盡管在圖2中被省略，但是操作按鈕（音量等）和天線單元被嵌入在框架的側面。

拆下的物品無需螺絲或雙面膠帶即可重新排列并存放，以便無需工具即可用指尖將其拆開。我們計劃將其用于研討會和講座（用于2分鐘的拆卸展示等）。

具有替換結構的“ iPhone 12”

圖3 并排顯示了從2017年iPhone X到2020年iPhone 12 Pro的所有最近四年拆除的攝像頭和主板。iPhone X已經成為一個巨大的轉折點！除了通過以L形排列組合兩個電池來確保電池容量外，還通過采用兩層板結構使板小型化，在該結構中，兩塊板通過墊片堆疊在一起。

這完全破壞了常規單層基板和電池的形狀。2018年發布的iPhone XS使用變形電池，該電池將兩個電池合并為L形。采用變形的電池是一個巨大的挑戰。在2019年，iPhone 11 Pro的主計算機板更小，因為相機有三個攝像頭。

從iPhone X到iPhone 11，基本內部布局相同。中心的左側是電池，中心的右側是計算機板。

在最新的iPhone 12 Pro中，基本布局已被替換。乍看右側的電池和左側的板，看起來像是一個替代品，但實際上是一個很大的改變，因為布線路徑和信號方向也會改變。通過將產生大量熱量（=增加內部距離）的相機和處理器分開來進行散熱的對策可能是更換的背景。將來，Tecanarier計劃拆除iPhone 11和iPhone 12的顯示屏，并實際操作它們以用溫度計澄清溫差。

iPhone 12 Pro具有更多的ToF傳感器（Apple稱其為“ LiDAR”），并且相機區域約占總數的20％。

主要芯片的過渡，可以一眼看出半導體制造商的合并和廢除

表1 總結了從iPhone X到iPhone 12 Pro的主要芯片的一些變化。從這張表中，我們可以看到由于半導體制造商的合并/并購而發生的變化（我們還總結了自2007年以來iPhone中出現的半導體歷史）。

對于2018年的iPhone XS Max，蘋果采用了內部開發的用于優化電源的PMIC（電源管理IC）芯片，而不是一直使用的Dialog Semiconductor（以下稱為Dialog）制造的芯片。從那時起，蘋果就使用了自己的PMIC。

在2018年和2019年，蘋果使用了Intel的LTE調制解調器，但為了實現5G（第五代移動通信）通信，蘋果把高通基帶用于iPhone 12 。英特爾的調制解調器業務最初是從德國的英飛凌科技（Infineon Technologies）手中收購的，蘋果在2019年收購了英特爾的調制解調器業務。也許2021或2022年的iPhone將使用Apple的5G調制解調器。

處理器集成密度

圖4 顯示了處理器從iPhone X到iPhone 12 Pro的過渡。近年來，蘋果公司宣布了A系列晶體管的數量。根據晶體管的數量和實際取出的硅片以及測量的面積，計算出每單位面積的集成密度，并在每一代之間進行比較。順便說一句，蘋果還宣布了基本的內部配置，它告訴我們處理器如何成為差異化和優勢的源頭。

從使用10nm工藝的“ A11”到使用7nm的“ A12”，集成密度提高了約1.9倍。從A12（7nm）到A13（7nm +），改進了4％（實際上，通過擴大芯片面積可以改善功能）。而在A14中，通過從7nm +轉移到5nm，集成密度又顯著提高到1.6倍。這樣，小型化的結果非常清晰。我們擁有每一代芯片的清晰照片（我們擁有幾乎所有制造商的所有處理器照片，而不僅僅是Apple），并且將來我們將在各個地方（包括該系列）報告A14的分析結果。

通過iPhone可以看到半導體的發展嗎？

2020年是日本“ 5G的元年”。隨著3月份開始提供5G服務，許多5G智能手機已經發布。廉價機型和旗艦機型等型號已投放市場，而5G通信被視為下一次增長的關鍵。

我們已經拆解并觀察了數十種5G智能手機， 表2列出了其中的 六種代表性型號。兩者都支持低于6GHz的頻段（表2中只有一種型號支持毫米波），并且相機是差異化的來源。

“ Google Pixel 5”（發布于2020年10月15日）和iPhone 12（發布于10月23日）是雙攝像頭，其他四個型號均配備了可以測量距離的ToF傳感器。對5G的支持并不是高端/旗艦產品定位的要素，但是通過結合攝像頭和ToF傳感器等新技術，它已成為高端/旗艦產品。

圖5 顯示了2007年發布的首款iPhone 2G和最新的iPhone 12 Pro的外觀和內部板，以及iPhone中使用的處理器芯片。在此期間，Apple幾乎每年都在不斷發展處理器，通信和傳感器。他們是從“ A4”開始推動內部處理器制造的。iPhone 12中使用的A14是蘋果處理器的第十個芯片。它已經持續發展到可以完全適應其他領域（自動駕駛和機器人技術）的程度，例如增強AI（人工智能）功能和GPU功能以及相機處理。

對我而言，蘋果是我分析上一個半導體制造商時代以及當前評估和分析許多系統和芯片（另一個偉大的制造商）時代最激動人心的半導體發展之一。
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