iFixit針對(duì)M1版MacBook Air/Pro的詳細(xì)拆解

作者：iFixit，Challey

iFixit針對(duì)M1版MacBook Air/Pro的拆解出來(lái)了！但是，M1芯片只有半顆？基于Arm架構(gòu)的M1只需一半？這可能是業(yè)界最大的誤讀！此前，EDN發(fā)表了多篇文章：《M1 Mac系列橫向評(píng)測(cè)》，《M1與Intel處理器縱向評(píng)測(cè)》等，今天，我們帶來(lái)最全最完整的的拆解解讀。M1芯片只有一半的謎底也將解開。

蘋果發(fā)布Arm架構(gòu)的M1處理器，在業(yè)界是一件顛覆性的事情。這次iFixit拆解了M1處理器和Intel處理器的MacBook Air和Pro，比較了他們的相似和不同之處。

MacBook Air：M1版采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)

與2020年初的Intel處理器MacBook Air不同，版搭載M1芯片的MacBook Air采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，機(jī)身左側(cè)散熱材料下面就是SoC芯片，可能是通過(guò)D面金屬將熱量導(dǎo)出。原本的風(fēng)扇已由位于主板左側(cè)的鋁制散熱器取代。

2020年以前的MacBook Air 的散熱一直被消費(fèi)者指責(zé)過(guò)熱，最后蘋果在2020 年初英特爾處理器機(jī)型上加入了風(fēng)扇設(shè)計(jì)，這次換成 M1 芯片后又再度移除了風(fēng)扇，iFixit 認(rèn)為移除風(fēng)扇主要是防止零件會(huì)出故障等情況，也能省去隔一段期間就要拆開清理風(fēng)扇灰塵的麻煩。

MacBook Air 采用更長(zhǎng)的鋁金屬散熱片來(lái)替處理器散熱，主要是依賴傳導(dǎo)熱量技術(shù)，將熱能導(dǎo)到另一邊溫度較低的區(qū)域散熱，這種設(shè)計(jì)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)在于降低損壞，偶爾可能要換散熱膏。不過(guò)iFixit還是對(duì)于MacBook Air無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)表示了擔(dān)憂，這種散熱方案可能會(huì)讓機(jī)身的散熱時(shí)間延長(zhǎng)很多，持續(xù)輸出高性能的穩(wěn)定性會(huì)是個(gè)隱患。

除了新主板和散熱器外，新的MacBook Air主板也因 M1 芯片而有不同設(shè)計(jì)，在 Air 內(nèi)部采用新款電池型號(hào)，規(guī)格沒(méi)差異太多，其余零件完全都差不多。iFixit說(shuō)，維修的步驟 “可能幾乎完全保持不變”。

MacBook Pro：幾乎沒(méi)有變化

與MacBook Air存在較大的變化不同，在MacBook Pro上，幾乎沒(méi)有變化，僅有的改變主要集中在整塊主板設(shè)計(jì)。iFixit開玩笑說(shuō)，必須仔細(xì)檢查一下免得拆錯(cuò)了機(jī)器。

MacBook Pro內(nèi)部的改變比MacBook Air還少，這意味著一些零部件可以和上代產(chǎn)品通用，大大降低了維修的周期和成本。

在之前的媒體評(píng)測(cè)中，搭載M1芯片MacBook Pro出色的散熱給大家留下了非常深刻的印象，并且風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)中幾乎聽不到聲音。iFixit也很好奇，MacBook Pro的風(fēng)扇會(huì)不會(huì)有什么與眾不同的設(shè)計(jì)，或者采用了新的冷卻技術(shù)。

散熱模組和13寸英特爾版一樣

結(jié)果并非如此，M1 MacBook Pro的散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì)都與2020款英特爾版本的13寸MacBook Pro完全一樣，同樣是“祖?zhèn)鞯摹辈捎靡桓~管將熱導(dǎo)到另一個(gè)小型散熱器，再藉由風(fēng)扇進(jìn)行降溫。

2020 M1處理器版 MacBook 與Intel處理器版 MacBook 的風(fēng)扇

至于 MacBook Pro 在 CPU 高頻率狀態(tài)下運(yùn)作，風(fēng)扇并非是相當(dāng)安靜，M1同樣會(huì)有高溫問(wèn)題，風(fēng)扇聲與 2020 年 MacBook Pro （英特爾款）完全相同，在無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的 Air 確實(shí)會(huì)比較安靜。

半顆M1處理器？最大的誤讀！也并非與內(nèi)存“燒”在一起

下面是蘋果基于Arm架構(gòu)自研的新款 M1 芯片的真容：M1采用先進(jìn)的5納米工藝，就像新款iPhone中的A14一樣。 它包含八個(gè)CPU核心（四個(gè)針對(duì)性能進(jìn)行了優(yōu)化，另外四個(gè)針對(duì)效率進(jìn)行了優(yōu)化），以及一個(gè)集成的GPU，該GPU具有7個(gè)或8個(gè)核心，具體取決于訂購(gòu)的配置。 （兩者都在完全相同的生產(chǎn)線上使用相同的M1芯片，但是Apple按照稱為“合并”的過(guò)程對(duì)它們進(jìn)行分類，在這種過(guò)程中，檔次稍低的芯片會(huì)導(dǎo)致一個(gè)GPU內(nèi)核被禁用）。

iFixit指出，盡管MacBook Air和MacBook Pro的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與英特爾版本幾乎相同，但它們搭載了擁有蘋果標(biāo)識(shí)的亮銀色M1芯片。

這顆芯片看起來(lái)似乎只有一半，其實(shí)旁邊是集成的8GB （2x4GB） SK海力士 LPDDR4X 內(nèi)存，蘋果稱其為 UMA（Unified Memory Architecture）： 統(tǒng)一內(nèi)存存取架構(gòu)。

與內(nèi)存“燒”在一起，完全集成？

根據(jù)iFixit拆解的說(shuō)法：通過(guò)將RAM“燒”到M1封裝里，M1的每個(gè)部分（CPU，GPU，神經(jīng)引擎等）都可以訪問(wèn)相同的內(nèi)存池，而不必在多個(gè)地方復(fù)制或緩存數(shù)據(jù)。

（原文：By baking RAM into the M1 package, each part of M1 (CPU, GPU, Neural Engine, etc) can access the same memory pool without having to copy or cache the data in more than one place.）

不過(guò)，Challey 認(rèn)為，這個(gè)解讀不合理，從拆解出的情況來(lái)看，蘋果應(yīng)該是把2條4G的SK海力士LPDDR4X內(nèi)存通過(guò)普通工藝（非芯片級(jí)）與M1芯片“捆綁”在一起，這樣做的目的一方面是能夠節(jié)省空間，增加集成度；另一方面，也是蘋果最重要的“技術(shù)營(yíng)銷”手段，讓個(gè)人私自更換或升級(jí)內(nèi)存更難，從而提高高配置產(chǎn)品的收入。

半顆M1芯片？

同時(shí)，業(yè)界對(duì)此均沒(méi)有深入解讀，可能導(dǎo)致讀者直觀的認(rèn)為蘋果研發(fā)的基于Arm的M1處理器只有半顆，甚至只需半顆。對(duì)此，Challey仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)并非如此。

經(jīng)手工修補(bǔ)后的實(shí)際完整的芯片圖如下：

實(shí)際上芯片是蓋住了兩條內(nèi)存條的，這種集成只是簡(jiǎn)單“鑲嵌”在一起。制圖：Challey。

進(jìn)一步分析（by Challey）：芯片左右兩邊均為內(nèi)存位，M1版無(wú)論是MacBook Air還是MacBook Pro，均有兩種內(nèi)存配置：8G和16G。因此，當(dāng)?shù)团鋾r(shí)只有一邊“鑲嵌”了兩條內(nèi)存；當(dāng)高配時(shí)，兩邊均有內(nèi)存，這時(shí)就有4*4G=16G內(nèi)存了。

這種芯片與內(nèi)存雖然進(jìn)行了“捆綁”式集成，但由于不是采用芯片級(jí)內(nèi)存集成，不會(huì)提高系統(tǒng)級(jí)處理速度。

iFixit認(rèn)為，集成內(nèi)存“看起來(lái)能提升速度和效率”，但是讓用戶無(wú)法自行進(jìn)行更換，只能在剛開始選配時(shí)就做好決定。將整臺(tái)設(shè)備全部集成在一塊主板上，對(duì)于維修人員來(lái)說(shuō)是“毀滅性”的打擊，用戶想升級(jí)硬件或某個(gè)部件出問(wèn)題，只能整臺(tái)換掉或買新機(jī)。

M1版MacBook Pro 主板（下圖）

在M1版的兩款新的MackBook Pro和MacBook Air中，內(nèi)存與芯片均這樣“集成”在一起。

關(guān)于兩塊主板之間的差異，iFixit注意到Pro帶有更強(qiáng)大的電源相位設(shè)計(jì)和幾個(gè)額外的I/O擴(kuò)展器芯片：恩智浦PCAL6416AHF（標(biāo)記為L(zhǎng)16A）– I2C / SMB I/O擴(kuò)展器（x2）

T2消失

曾經(jīng)在Intel處理器版本的Mac系列上，都集成了蘋果臭名昭著的 T2 芯片（上圖）。

在這之前的很多年里，蘋果一直在不斷的將很多與安全性/加密相關(guān)的芯片級(jí)任務(wù)從Intel處理器轉(zhuǎn)換到自己定制的T2芯片上。如今，這塊T2芯片已經(jīng)不再需要，直接通過(guò) M1 內(nèi)部的SE進(jìn)行處理，在 M1 已經(jīng)包含安全隔離區(qū)（Secure Enclave）和更多內(nèi)建安全功能，同等 A 系列芯片相同。

拆解清單

這是iFixit在M1版MacBook Air/Pro 這兩臺(tái)機(jī)器上發(fā)現(xiàn)的完整芯片清單：

• 蘋果M1 SoC（主芯片+ 2個(gè)Hynix 4GB LPDDR4X 4266 MHz IC）
• 英特爾JHL8040R Thunderbolt 4重定時(shí)器（x2）（基本上是Thunderbolt 4擴(kuò)展器/中繼器）
• （西部數(shù)據(jù)？）SDRGJHI4 – 128GB閃存（x2）
• 蘋果1096和1097 –可能是PMIC
• 德州儀器CD3217B12 – USB和供電IC
• 蘋果 USI 339S00758 – Wi-Fi 6 /藍(lán)牙5.0模塊
• 華邦Q64JWUU10 – 64 Mb串行閃存
• 瑞薩501CR0B
• Intersil 9240H1（也見于2019 MBP 13英寸）
• 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體4881A07
• Siliconix 7655 – 40A電池MOSFET
• 恩智浦PCAL6416AHF（標(biāo)記為L(zhǎng)16A）– I2C / SMB I/O擴(kuò)展器（x2）(M1 MacBook Pro版）

結(jié)語(yǔ)

Challey：蘋果近年來(lái)一直以自己的方式來(lái)研發(fā)設(shè)計(jì)Mac系列產(chǎn)品 ，在處理器和芯片方面，蘋果終于成功替換了Intel處理器，幾乎完全使用了包括M1等核心處理的芯片；

在維修和售后服務(wù)上，蘋果也一直在提高集成度，讓自行升級(jí)與維修變得越來(lái)越難，這也可能是蘋果對(duì)筆記本存量市場(chǎng)的一種長(zhǎng)遠(yuǎn)策略。未來(lái)再通過(guò)第三方對(duì)Mac系列進(jìn)行維修，難度將會(huì)越來(lái)越高。不過(guò)，相信，中國(guó)深圳的華強(qiáng)北在這方面極具天賦，哪怕蘋果再怎么“深度集成”，都有辦法進(jìn)行“更深度”的維修。
編輯：hfy