隱藏在iPad 2新心臟背后的“陰謀”

iPad 2 家族最近添加了一名新成員，其代號為“iPad 2,4”。與其他成員不同的是，這款平板預裝 iOS5.1，采用的是 32 納米制程的 A5 處理器，其續航能力得到了很大的提升。相比 45 納米制程 A5，這款處理器有什么優勢呢？

        盡管“iPad2,1”和其 3G 版采用的是 45 納米制程的蘋果 A5 SoC 處理器，而 iPad 2,4采用處理器的是 32 納米版本。性能方面雖然沒有區別，但是后者的體積更小。這次的模具縮小非同一般，因為蘋果公司在新的 A5 處理器上使用了三星 32 納米 high-k絕緣層金屬柵極晶體管技術。英特爾在 2007 年的利用 45 納米制程生產出 HK+MG 晶體管，并成功預言其他公司在 32 納米制程下才能實現。

        晶體管復雜到難以完全理解，但是他們的原理是簡單的。以一個硅質晶體管為例，當它打開時，電流通過；當它關閉時，電流屏蔽。晶體管越小，它就越容易失控。如果關閉的時候它讓電流通過就會造成電力浪費。

        閘極電介質是現代晶體管最薄的部分，只有幾個原子的厚度。把它變薄能減少漏電量。通過采用介電常數更高的材料，能夠減少漏電量的同時還降低事故 的發生。而多晶硅電極向金屬柵電極的轉換導致更高的驅動電流。這兩種技術的結合能有效減少電源無謂損耗，讓電流傳輸更為高效，最終讓芯片更有效的運行。這 些技術都是非常難以攻克的。

        現在很難看到單純的模具縮小。英特爾每次制程改進都能帶來性能的提升。在 Ivy Bridge 架構中，我們不僅看到晶體管數目明顯的增加，而且 GPU 性能也有提升。但是在這次蘋果的 32 納米 A5 處理器，我們只看到了體積的縮小，性能方面沒有獲得提升，不過成本應該降低了。45納米的 A5 處理器面積為 122 平方毫米，而 32 納米的 A5 處理器僅為 69 平方納米，面積整整“縮水”57%。

        蘋果這樣做還有另一個動機。不管是向大家介紹處理器的新架構還是新制程工藝都會引起關注。如果架構和新制程工藝結合的話能讓風險降到最低。蘋果 決定在 A5 處理器上使用三星的 32 納米 HK+MG 制程，并應用于 3 代 Apple TV 和部分 iPad 2 中。前者在蘋果的產品中體積比較小的，后者的需求數量依然很大。因此蘋果在出貨“iPad 2,1 ”的同時也夾雜了 32 納米處理器的“ iPad 2,4”。蘋果通過生產 32 納米 A5 處理器而累積經驗和技術，有效的降低了下代 iPhone 采用 32 納米 SoC 處理器所帶來的風險。這是一個非常聰明的策略。

        蘋果從“iPad 2,4”中得到兩個好處：第一，降低了成本；第二，獲得了三星的 32 納米 HK+MG 晶體管技術經驗。在其他條件不變的情況下，三星的 32nm HK+MG 晶體管技術減少了 10 倍的漏電量，讓產品的續航能力更強。

        Via：anandtech