拆解揭開AirPods的W1無線SoC神祕(mì)面紗

iPhone7除了首次加入的雙攝像頭或許并沒有更多吸引你關(guān)注的地方，不過AirPos的發(fā)布卻能引起不少消費(fèi)者的興趣。AirPos搭配iPhone能夠帶來不錯(cuò)的體驗(yàn)，但是AirPos這些良好體驗(yàn)的背后都是靠哪些芯片和器件支撐的？W1芯片又如何？
自從蘋果（Apple）無線耳機(jī)AirPods在2016年9月發(fā)布后，TechInsights的拆解分析團(tuán)隊(duì)就開始熱切期待它能盡快在10月上市。然而，10月和11月來了又走，AirPods仍然遲遲未能出現(xiàn)，而且也沒有人真的解釋為什么一再延遲上市。

Beats耳機(jī)內(nèi)建W1無線SoC

我們一直急于取得這些新興的無線聽戴式裝置，因?yàn)椴鸾鈭F(tuán)隊(duì)想進(jìn)一步了解W1無線SoC與慣性傳感器，而這樣一再的延遲著實(shí)令人沮喪。然而，大約就在11月中旬的某一天，當(dāng)我們走在法蘭克福（Frankfurt）機(jī)場(chǎng)時(shí)，忽然瞥見一個(gè)設(shè)有Beats Studio無線耳機(jī)的販賣站。由于我們剛好還有一些候機(jī)的空檔時(shí)間，不妨先來嘗試一下。

哇！音質(zhì)真的太棒了！銷售人員顯然也經(jīng)過完整的產(chǎn)品教育訓(xùn)練，清楚且詳細(xì)地回復(fù)了我們所有的問題。其中還有一個(gè)問題的答案還真令人驚訝——我們問她：「這些Beats耳機(jī)中用的是什么無線SoC？」她回答說：「它內(nèi)建了W1芯片?！挂虼?，我們快速地拍攝了一些照片，并發(fā)送給負(fù)責(zé)采購的同事。在我們的團(tuán)隊(duì)從歐洲回來后，都還沒來得及進(jìn)家門就迅速拆解了這款產(chǎn)品，大家都想搶先親眼目睹Apple的W1無線SoC。

比較AirPods和Beats耳機(jī)的W1無線SoC

在Beats Studio無線耳機(jī)中發(fā)現(xiàn)的W1芯片封裝標(biāo)記為343S00131。同時(shí)，從Apple AirPods無線耳機(jī)拆下的W1芯片封裝標(biāo)記則是343S00130。二者僅封裝標(biāo)記存在些微差異——只有最后一個(gè)數(shù)字不同。TechInsights已經(jīng)確認(rèn)343S00131和343S00130二款芯片都采用了相同的裸晶（die）。該裸晶尺寸為4.42mm×3.23mm=14.3mm2。

TechInsights持續(xù)追蹤物聯(lián)網(wǎng)（IoT） SoC已有一年多的時(shí)間了，根據(jù)我們的觀察顯示，以裸晶尺寸和藍(lán)牙4.2 （Bluetooth 4.2；BT4.2）以上的連接規(guī)格來看，新的W1 SoC非常具有競(jìng)爭(zhēng)力。但就藍(lán)牙規(guī)格而言，Apple并未指明W1采用的是BT 4.2還是藍(lán)牙5（BT5）。

最新的IoT SoC裸晶尺寸與無線標(biāo)準(zhǔn)比較（來源：TechInsights.com）

Apple明白指出，Beats Solo3 Wireless On-Ear Headphones頭戴式耳機(jī)采用了Class 1藍(lán)牙技術(shù)，「透過 Class 1 藍(lán)牙技術(shù)與你的裝置連接，享受無線的聆聽體驗(yàn)」。Class 1藍(lán)牙的傳輸范圍達(dá)100公尺并支持較高功率，而Class 2藍(lán)牙則以更低功耗規(guī)格支持約10公尺的傳輸距離。

由于我們知道Beats頭戴式耳機(jī)與AirPods采用完全相同的W1裸晶，那么，AirPods是否也能被視為是Class 1藍(lán)牙產(chǎn)品？ iPhone 7并未提到Class 1藍(lán)牙，但其規(guī)格確實(shí)支持BT4.2標(biāo)準(zhǔn)。因此，W1 SoC究竟支持BT4.2或BT5仍不得而知，但我們可以確定的是它覆蓋的傳輸距離廣泛，音質(zhì)也非常、非常好。W1 SoC可以說是目前市場(chǎng)上性能最佳的IoT SoC。

此外，還有一款芯片搭載支持Bluetooth 4.2（或更先進(jìn)規(guī)格）的更小尺寸裸晶——Dialog DA14680，其尺寸約10.36 mm2。圖2右上顯示了該組件的開發(fā)藍(lán)圖。TechInsights正持續(xù)關(guān)注這一類新興SoC崛起的IoT發(fā)展樣貌。

考慮到該裸晶的尺寸及其特有的作業(yè)規(guī)格，我們將為此W1處理器進(jìn)行基本的基準(zhǔn)檢驗(yàn)。預(yù)計(jì)在進(jìn)一步的分析后，將在基準(zhǔn)檢驗(yàn)報(bào)告中確認(rèn)其制程節(jié)點(diǎn)與代工廠，包含平面圖分析與裸晶利用率，以及為測(cè)試與封裝該組件進(jìn)行成本估計(jì)。

Apple W1藍(lán)牙多晶硅SoC，尺寸約3.23 mm x 4.42 mm

拆解AirPods

現(xiàn)在讓我們繼續(xù)看看Apple AirPods的其余部份。我們終于在去年圣誕節(jié)前入手這款A(yù)irPods，而且在新年期間就迫不及待地為其進(jìn)行拆解。這也讓我們的技術(shù)分析團(tuán)隊(duì)一掃「一月憂郁」（January blues）！

我們對(duì)于這款組件的主要興趣幾乎都能從封裝標(biāo)識(shí)或產(chǎn)業(yè)信息中進(jìn)行確認(rèn)。這款耳機(jī)的耳塞部份包含一個(gè)單面電路板（PCB）、一個(gè)雙面PCB，以及一個(gè)小型軟管延伸至Airpods底端。

在單面PCB上，我們可以看到W1 SoC、一款Cypress SoC、意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）的低壓降（LDO）穩(wěn)壓器，以及一些其他組件。

而在雙面PCB，我們?cè)谄渲幸幻姘l(fā)現(xiàn)了一款Maxim音訊編譯碼器、一款Bosch BMA280加速度計(jì)。而在另一面，我們發(fā)現(xiàn)了意法半導(dǎo)體的超低功耗3軸加速度計(jì)、意法半導(dǎo)體LDO穩(wěn)壓器，還有一款無法辨識(shí)的光傳感器與一些被動(dòng)組件。

在每一臺(tái)Airpods末端的軟管和電池組裝中，我們看到了來自Goertek的MEMS麥克風(fēng)組件。

每一臺(tái)Airpods的設(shè)計(jì)和芯片數(shù)都是一樣的。在兩個(gè)耳塞內(nèi)部的主要IC組件及其數(shù)量如表1所示：

Airpods充電器特寫

接下來看看充電器及其內(nèi)部組件。

在充電器內(nèi)部的主要組件與數(shù)量數(shù)據(jù)如表2所示：

最后，根據(jù)拆解Airpods耳機(jī)，以及觀察其封裝標(biāo)識(shí)與特性后發(fā)現(xiàn)，一對(duì)Airpods耳機(jī)以及1個(gè)充電裝置共有28個(gè)組件。由于這一對(duì)Airpods耳機(jī)的價(jià)格高達(dá)219美元，我們對(duì)于打造這一款產(chǎn)品所需的成本分析更加感興趣了，敬請(qǐng)期待更多深入的信息。

編譯：Susan Hong

（參考原文：AirPods and the W1 wireless SoC： Squeezing innovative technology inside very small packages，by Jim Morrison & Daniel Yang， TechInsights）