Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1004/74282.html    Veröffentlicht: 06.04.2010 12:05    Kurz-URL: https://glm.io/74282

iPad-Prozessor A4: Single-Core von ARM und 256 MByte RAM

Reverse Engineering an Apples Wunderprozessor

Der angeblich von Apple selbst entwickelte Prozessor "A4", der das iPad antreibt, ist entschleiert. Die Reparaturspezialisten von iFixit haben die CPU in einem Reinraum zerlegen lassen. Heraus kam: Es handelt sich um einen Single-Core von ARM, dem DDR2-Speicher von Samsung aufgepfropft wurde.

Bei der Vorstellung des iPad hatte Steve Jobs den Prozessor A4 als von Apple entwickelt angekündigt, blieb aber bis auf die Taktfrequenz von 1 GHz sämtliche technische Details schuldig. Selbst für Apple ist das ungewöhnlich. Dass es sich um einen ARM-Kern handelt, lag jedoch schon damals auf der Hand, immerhin hätte bei einem Wechsel der Architektur sämtliche Software für das iPhone, die auch auf dem iPad laufen soll, neu kompiliert werden müssen. Apples größter Vorteil im Markt für mobile Geräte, die Verfügbarkeit von hunderttausenden Apps, wäre dahin gewesen.

Jobs vermied es auch, Schlagworte wie "Dual-Core" zu benutzen, nun ist auch klar warum: Laut einer Teardown-Analyse von iFixit steckt nur ein Kern im A4. Die Reparaturspezialisten haben den A4 dafür im Reverse-Engineering-Labor von Chipworks zerlegen lassen. Mittels Schleifmaschine, Säurebad und Elektronenmikroskop konnten so die insgesamt drei Dies untersucht werden.

Wie bereits vermutet worden war, handelt es sich beim A4 um ein "Multi-Chip-Package" (MCP), in dem unten der Prozessor sitzt, darauf sind zwei RAM-Dies angebracht. Auf diesen konnte iFixit die Modellnummer K4X1G323PE von Samsung entziffern. Anders als die irreführenden Beschriftungen des A4 selbst lassen sich diese mit einem PDF von Samsung decodieren: Es handelt sich um sparsamen DDR2-Speicher mit je 1 GBit pro Die. Damit ergeben sich insgesamt 256 MByte Speicher für das iPad.

Grafik nicht schneller als iPhone 3GS

Da sich auf dem Prozessor-Die nur ein Kern zutage fördern ließ, geht iFixit von einem Cortex A8 von ARM aus, nicht vom an mancher Stelle vermuteten Cortex A9 als Dual-Core-Version. Wer den Chip fertigt, ist jedoch immer noch Apples Geheimnis. IFixit hat schon mehrere iPhone-Prozessoren zerlegt und dabei stets eine Modellnummer von Samsung gefunden - beim A4 fehlte dieser Hinweis jedoch.

Den Grafikanteil, der in dem "System-on-a-Chip" (SoC) des A4 steckt, konnten die Chipschleifer noch nicht klar identifizieren. Da die 3D-Leistung laut nicht genannten Benchmarks von iFixit aber auf dem Niveau eines iPhone 3GS liegen soll, geht die Seite davon aus, dass im iPad ebenfalls ein PowerVR SGX 535 arbeitet. Hinweise auf den von Apple übernommenen Chipentwickler PA Semi, der für eigene Prozessordesigns dienen sollte, fanden sich nicht. Das ist bei einem seit fast zwei Jahren eingemeindeten Unternehmen aber nicht ungewöhnlich.

Neben zwei großen Flash-Bausteinen von Toshiba stecken im iPad noch eine Menge weitere Chips, die offenbar nicht mehr in das SoC gepasst haben. Der Controller für den Touchscreen stammt wie auch I/O, Bluetooth und WLAN von Broadcom, der Treiberbaustein für das Display von TI. Der Beschleunigungssensor kommt von ST Micro, und ein nicht genauer identifizierter Chip von Cirrus Logic. IFixit hält ihn für den Soundchip, bei einem SoC üblich wäre aber nur ein externer ADDA-Wandler.

Mit diesen Daten wäre der Integrationsgrad des iPad nicht revolutionär, MCPs mit SoC und DRAM sind auch in einfachen Handys längst üblich. Auch Rückschlüsse auf die theoretische Rechenleistung sind bisher kaum möglich, das fein abgestimmte iPhone OS kommt jedoch mit vergleichsweise wenig CPU-Zyklen aus, selbst wenn es nur - wie bei iPhone und iPod touch - auf einem Kern läuft. Die ersten Tests aus den USA beschreiben das iPad durchgehend als relativ schnell. Wie sich das mit künftigen Anwendungen darstellt, welche das große Display voll nutzen, muss sich noch zeigen.  (nie)


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