Auftragsfertiger: Apples A9-Chip von Samsung ist kleiner als der A9 von TSMC

Ein System-on-a-Chip, zwei Hersteller: Apple lässt den A9-Prozessor des iPhone 6S bei Samsung und TSMC produzieren. Das 14FF-LPE-Verfahren der Südkoreaner erweist sich dabei als besser als der 16FF genannte Prozess der Taiwaner, zumindest bei der Chipfläche.

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Apples A9-SoC im iPhone 6S
Apples A9-SoC im iPhone 6S (Bild: iFixit)

Apple verlässt sich nicht auf einen Hersteller, sondern hat die A9-Chips für das iPhone 6S und dessen Plus-Variante bei beiden weltweit größten Auftragsfertigern bestellt. Die Analyse von Chipworks zeigt, dass das System-in-a-Chip in zwei unterschiedlichen Prozessen hergestellt wird. Der eine hört auf den Namen 14-nm-LPE (Low Power Early) und wird von Globalfoundries sowie Samsung angeboten. Der andere nennt sich 16FF oder 16FF+ und bezeichnet das aktuelle Verfahren der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company.

  • Die-Size-Vergleich der beiden A9-Versionen (Bild: Chipworks)
  • Vergleich der beiden A9-Versionen (Bild: Chipworks)
Vergleich der beiden A9-Versionen (Bild: Chipworks)
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Die beiden A9-Versionen sind als APL0898 (Samsung) und APL1022 (TSMC) gekennzeichnet, der offensichtlichste Unterschied ist die Chipfläche: Die APL0898-Variante misst laut Chipworks 96 mm², das APL1022-Pendant bringt es auf minimal größere 104,5 mm². Das passt zu den Angaben von Samsung und TSMC, denn das 16FF genannte Verfahren weist einen leicht breiteren Interconnect Pitch auf. Denkbar wäre auch, dass Samsung die vorhandenen Funktionseinheiten anders anordnet und enger gruppiert. Wichtiger ist, dass die Leckströme und die Leistungsaufnahme sowie Taktraten der beiden A9-Versionen möglichst identisch sind. Für Apple bedeuten zwei A9-Designs doppelte Kosten, was mehrere Gründe haben kann - beispielsweise eine schlechte Chipausbeute bei einem der Auftragsfertiger.

Ein Blick in die iFixit-Teardowns des iPhone 6S und des iPhone 6S Plus zeigt zudem ein - eventuell zufälliges - Detail: Im größeren Smartphone steckt der von TSMC produzierte Chip, im kleineren iPhone der kompaktere Samsung-Prozessor. Der A9 selbst steckt allerdings zusammen mit dem DRAM in einem Package, die unterschiedliche Die-Fläche wird so kaschiert.

Abseits des A9-Chips sind Samsung und TSMC an der Produktion weiterer Bauteile des iPhones beteiligt: Der LPDDR4-Speicher stammt teils von den Südkoreanern und teils von Hynix, der 9x35-Modem von Qualcomm wird durchgehend im planaren 20-nm-Verfahren in Taiwan belichtet.

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