隐藏在iPad 2新心脏背后的“阴谋”

iPad 2家族最近添加了一名新成员，其代号为“iPad 2,4”。与其他成员不同的是，这款平板预装iOS5.1，采用的是32纳米制程的A5处理器，其续航能力得到了很大的提升。相比45纳米制程A5，这款处理器有什么优势呢？

尽管“iPad2,1”和其3G版采用的是45纳米制程的苹果A5 SoC处理器，而iPad 2,4采用处理器的是32纳米版本。性能方面虽然没有区别，但是后者的体积更小。这次的模具缩小非同一般，因为苹果公司在新的A5处理器上使用了三星32纳米high-k绝缘层金属栅极晶体管技术。英特尔在2007年的利用45纳米制程生产出HK+MG晶体管，并成功预言其他公司在32纳米制程下才能实现。

晶体管复杂到难以完全理解，但是他们的原理是简单的。以一个硅质晶体管为例，当它打开时，电流通过；当它关闭时，电流屏蔽。晶体管越小，它就越容易失控。如果关闭的时候它让电流通过就会造成电力浪费。

闸极电介质是现代晶体管最薄的部分，只有几个原子的厚度。把它变薄能减少漏电量。通过采用介电常数更高的材料，能够减少漏电量的同时还降低事故的发生。而多晶硅电极向金属栅电极的转换导致更高的驱动电流。这两种技术的结合能有效减少电源无谓损耗，让电流传输更为高效，最终让芯片更有效的运行。这些技术都是非常难以攻克的。

现在很难看到单纯的模具缩小。英特尔每次制程改进都能带来性能的提升。在Ivy Bridge架构中，我们不仅看到晶体管数目明显的增加，而且GPU性能也有提升。但是在这次苹果的32纳米A5处理器，我们只看到了体积的缩小，性能方面没有获得提升，不过成本应该降低了。45纳米的A5处理器面积为122平方毫米，而32纳米的A5处理器仅为69平方纳米，面积整整“缩水”57%。

苹果这样做还有另一个动机。不管是向大家介绍处理器的新架构还是新制程工艺都会引起关注。如果架构和新制程工艺结合的话能让风险降到最低。苹果决定在A5处理器上使用三星的32纳米HK+MG制程，并应用于3代Apple TV和部分iPad 2中。前者在苹果的产品中体积比较小的，后者的需求数量依然很大。因此苹果在出货“iPad 2,1 ”的同时也夹杂了32纳米处理器的“ iPad 2,4”。苹果通过生产32纳米A5处理器而累积经验和技术，有效的降低了下代iPhone采用32纳米SoC处理器所带来的风险。这是一个非常聪明的策略。

苹果从“iPad 2,4”中得到两个好处：第一，降低了成本；第二，获得了三星的32纳米HK+MG晶体管技术经验。在其他条件不变的情况下，三星的32nm HK+MG晶体管技术减少了10倍的漏电量，让产品的续航能力更强。

Via：anandtech