Как делают процессоры для айфона

Как делают «айфоны»: сборка, компоненты, поставщики и география производства iPhone

А вы знаете, какой путь проходит iPhone от первоначально дизайна, созданного в калифорнийском городке Купертино, на улице Инфинит Луп, до готового устройства, упакованного в аккуратную коробку? В нашей статье мы расскажем, как делают iPhone, компоненты из каких стран использует Apple, почему «яблочный» смартфон собирают в Китае, и какова себестоимость флагманского iPhone 6S Plus и свежего iPhone SE по сравнению с флагманами Galaxy S Samsung.

В начале 2016 года Дональд Трамп, один из кандидатов в президенты США, пообещал заставить Apple изготавливать свои компьютеры на территории США. Интересно, что три года назад Барак Обама одобрил решение Apple производить больше Mac`ов в родной для компании стране.

Забота о домашнем производстве «яблочных» компьютеров кандидата в президенты больше относится к его PR-кампании, однако Трамп поднял ряд интересных вопросов. Где же изготавливаются компоненты и собираются iPhone и другие продукты Apple. Как много в iPad, к примеру, чисто «американских» элементов. Какой процент элементов в iPhone изготавливается под собственным брендом Apple. Кто в действительно делает iPhone. Попробуем проследить весь путь устройства от горстки компонентов до готового смартфона. Пройдемся по всей цепочке поставщиков элементной базы для iOS-смартфона и iPad. Узнаем, в каких странах делают дизайн, составляющие части и осуществляют сборку iPhone. Также ответим на вопрос, почему составляющие смартфона делают в разных странах.

Как делают iPhone: Apple, Foxconn и цепочка поставщиков.

Прежде чем выяснить, откуда в iPhone взялся каждый конкретный компонент, следует посмотреть на другую структуру – цепочку поставщиков Apple. В отличие от большинства других вендоров, калифорнийская компания использует материалы и компоненты от других производителей, работающих в самых разных странах мира. К примеру, дисплей для «яблочных» устройств изготавливаются в основном в Японии, компаниями Japan Display и Sharp, некоторые экраны для iPhone по-прежнему делаются в Южной Корее LG Display. Сканер отпечатков пальцев Touch ID в последних моделях iPhone и iPad производятся тайваньской компанией TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) и Xintec. Список поставщиков компонентов для Apple насчитывает более двух сотен компаний, расположенных в разных странах мира.

Сканер отпечатков пальцев Touch ID в iPhone производится компаниями TSMC и Xintec.

Таким образом, компании, для налаживания производства iPhone, приходится работать с достаточно большим числом различных поставщиков, обеспечивая своевременное изготовление смартфона, компоненты для которого приходит буквально из разных концов света. Кроме изощренной системы логистики, Apple необходимо вовремя доставлять номенклатуру элементной базы iPhone из разных стран и континентов, управлять развитой системой складов, размещать заказы на сборку модулей на различных фабриках и заводах, и, наконец, осуществлять бесперебойную поставку новеньких iPhone в магазины, разбросанные по всему миру. Для справки, «яблочные» смартфоны сейчас продаются в более чем сотне стран.

Держа в уме сложную цепочку поставщиков, заводов по сборке iPhone и фабрик, интересно узнать, как и почему компоненты из разных уголков мира соединяются в одном из самых успешных электронных продуктов современности.

Где делают iPhone и какие компании участвуют в производстве «яблочного» смартфона.

Посмотрим на отдельные компоненты, из которых состоит iPhone. В списке ниже собраны основные модули, датчики, чипы и прочие составные части электронной начинки смартфона на примере iPhone 5s и iPhone 6. В скобках отмечено, если компонент изготавливается за пределами страны, в которой расположена штаб-квартира компании.

• Аудиотракт (чип) и кодек: Cirrus Logic в США (аутсорс).
• Радиомодуль: Qualcomm в США (аутсорс).
• Аккумулятор: Samsung в Южной Корее, Huizhou Desay Battery в Китае.
• Камеры: Sony в Японии, OmniVision из США производит чип фронтальной камеры FaceTime, однако субподрядчиком для его изготовления выступает тайваньская компания TMSC.
• Чипсеты и процессоры: Samsung в Южной Корее и TSMC на Тайване. Вместе с партнерской компанией GlobalFoundries, расположенной в США.
• Чипы контроллера: PMC Sierra и Broadcom Corp в США (аутсорс).
• Экран: Japan Display и Sharp в Японии, LG Display в Южной Корее.
• Оперативная память (DRAM): TSMC в Тайване. SK Hynix в Южной Корее.
• Электронный компас: Alps Electric в Японии.
• Сканер отпечатков пальцев: Authentec собирает его в Китае, однако производство расположено на Тайване.
• Встроенная память: Toshiba в Японии и Samsung в Южной Корее.
• Гироскоп: STMicroelectronics во Франции и Италии.
• Индукционная катушка (аудио): TDK в Японии.
• Основной карскас в сборе: Foxconn и Pegatron в Китае.
• Чипы обработки смешанных сигналов (например, NFC): NXP в Нидерландах.
• Пластиковый корпус и другие детали (для iPhone 5c): Hi-P и Green Point в Сингапуре.
• Модули радиочастот: Win Semiconductors (производители модулей Avago и RF Micro Devices) на Тайване. Avago technologies и TriQuint Semiconductor в США. Qualcomm в США для модуля LTE.
• Защитное стекло для дисплея: Corning Gorilla Glass в США. GT Advanced Technologies производит сапфировые кристаллы для экранов.
• Полупроводники: Texas Instruments, Fairchild и Maxim Integrated в США.
• Сканер Touch ID: TSMC и Xintec на Тайване.
• Контроллер сенсорного экрана: Broadcom в США (аутсорс).
• Передающий и усиливающий модули: Skyworks и Qorvo в США (аутсорс).

Как видим, изготовление и аутсорсинг компонентов для iPhone охватывает множество компаний и стран мира. И это не говоря уже о том, что практически у каждой компании в списке – своя цепочка поставщиков и партнеров-изготовителей.

Стоит отметить, что дизайн, разработка и маркетинг iPhone, не говоря уже о создании программного обеспечения, проводится исключительно силами Apple в США. Компания остается крупным работодателем в стране.

Где делают iPhone: в какой стране изготавливается «яблочный» смартфон.

Вернемся к первому вопросу. Где же в действительности производится iPhone (или iPad или компоненты для других «яблочных» устройств)? Ответ: везде. Учитывая сложную цепочку поставщиков и, в свою очередь, собственные цепочки поставщиков, количество компаний, вовлеченных в изготовление и даже сборку iPhone, сложно подсчитать.

Соответственно, практически невозможно приписать изготовление iPhone какой-то одной компании или стране. Компоненты для iPhone, изготовленные из различных материалов, микросхем, полупроводников и прочей хитрой электроники, прибывают на сборочные линии отдельных модулей из разных стран мира, а затем стекаются на фабрики, где происходит финальная сборка смартфона.

Производство iPhone: «Сделано в Китае».

Сборка iPhone на фабрике Foxconn в Китае, фото knowyourmobile.com.

Apple использует надпись «Сделано в Китае» на своих продуктах потому, что большинство компонентов поставляются из Поднебесной, однако часто изготавливаются они в других странах (к примеру, на Тайване). Сборка iPhone, как правило, происходит в Китае, поэтому мы и в будущем будем видеть на «яблочных» продуктах наклейку «Made in China», хотя многие компании в цепочке поставщиков, включая и Apple, занимаются исследованием, разработкой и дизайном своих продуктов в США.

Сборка iPhone на фабриках в Китае часто заставляет людей задаваться вопросом, почему именно в Поднебесной Apple решил собирать свои продукты, а не, к примеру, в США. Ответ очень простой: большая гибкость, оптимизация затрат, выгодная рабочая сила и даже природные ресурсы, помогающие удовлетворить спрос на производство различных компонентов.

Сколько стоит производство iPhone для Apple.

Наконец, взглянем на стоимость производства iPhone для компании. Разборкой и оценкой новых моделей iPhone традиционно занимается исследовательская компания HIS. К примеру, на момент выхода iPhone 6s Plus себестоимость сборки и компонентов смартфона составляла 236 долларов, а его розничная цена была в три раза выше – 750 долларов за модель с 16 ГБ встроенной памяти. Интересно, что 6s Plus с увеличенным до 64 ГБ объемом памяти обходилась Apple всего лишь на 17 долларов дороже, а покупателю – уже на 100 долларов.

Компоненты iPhone SE, фото IHS.

В начале апреля IHS подсчитала стоимость iPhone SE (компонентов и затраты на сборку). Она составила порядка 160 долларов, в то время как розничная цена 4-дюймового смартфона с 16 ГБ памяти более чем в два раза выше – 300 долларов. Procontent.Ru отмечает, что при расчетах IHS учитывает только стоимость отдельных компонентов и сборки, но не принимает во внимание затраты на маркетинг и рекламу, исследования и разработку, создание программного обеспечения, логистику и т.д.

Производство iPhone: Apple против Samsung.

Интересно сравнить стоимость производства и сборки iPhone с другими вендорами, такими, к примеру, как Samsung, основны конкурентом Apple. Южнокорейская компания также производит множество компонентов как для Apple, так и для собственных устройств. Себестоимость Galaxy S6 Edge 64 ГБ выше, чем у iPhone 6 Plus 64 ГБ: 290 долларов против 240 долларов. Стоит флагманский смартфон Samsung, тем не менее, дешевле – 799 долларов против 850 долларов.

Производство и сборка iPhone, в какой бы стране не были изготовлены для «яблочного» смартфона компоненты, производится на современных фабриках с автоматизированными системами управления технологическими процессами . Неважно, где именно собран ваш смартфон, жесткие стандарты качества Apple (или Samsung) стоят на страже финального продукта, будь то заводы Foxconn в Китае, или производственные мощности любого из поставщиков Apple.

Источник

Кто производит детали для iPhone?

Сегодня должна была состояться презентация новых продуктов от компании Apple, но к сожалению ее перенесли. По этому, чтобы восполнить данный пробел предлагаю по-ближе познакомиться с iPhone. Причем познакомиться настолько близко, чтобы даже внутренности хорошо можно было разглядеть 🧐

А конкретно сегодняшний пост посвящен именно поставщикам комплектующих для этого культового смартфона. В качестве исследуемого образца iPhone X.

Первое, что мы видим открывая коробку — это экран смартфона. За дисплей отвечает давний конкурент Apple — компания Samsung Electronics. Не смотря на давнюю вражду и даже затяжную судебную тяжбу компании не прекращали сотрудничать.

Корпус смартфона неизменно производится на заводе Foxconn, который является крупнейшим в мире контрактным OEM-производителем электроники, осуществляя производство комплектующих и сборку высокотехнологичной продукции по заказу бесфабричных компаний.

Задние же стеклянные панели изготавливают компании Biel Crystal и Lens Tchnology.

За основную камеру смартфона отвечает компания SONY, которая является общемировым лидером в изготовлении оптики. А вот за линзы отвечают компании Largan Precision и Genius El.

За фронтальную часть над экраном отвечает куда больше компаний. Здесь датчик приближения, инфракрасный фильтр, ресивер, поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором отвечающий за высокоскоростную передачу данных внутри смартфона. Так же в некоторых моделях использовался датчик силы нажатия Forse Touch от компании Micron.

За внутренности телефона отвечают компании :

Toshiba и Western Digital, производящие чипы памяти. При чем WD является вторым в мире по величине производителем чипов памяти уступая лишь Samsung

Сердце современного спутника жизни сделано на заводе TSMC — крупнейшего производителя процессоров. На заводах TSMC собираются так же чипы многих других производителей в том числе AMD и Nvidia.

Батареи производят на заводе LG, Samsung, Desay Battary, Sunwoda Electronics Corp., Simplo Technology Co. Ltd. Так что если ваш телефон быстро разряжается — теперь вы знаете кого винить 🤠

Чипы ОЗУ производят все те же Samsung, Micron и SK Hynix.

За связь с интернетом и помощь вам в любых вопросах отвечает модем от Qualcomm и Intel.

И все это озвучивает AAC Technology и Knowless.

Долго искал, кто же производит коробки для телефонов 📦 — так и не смог найти. Так что картина к сожалению получилась не полной.

Источник

Для чего в процессорах Apple нужны нейроядра Neural Engine. Третья сила магии iPhone

Начиная с iPhone X, ко всем своим чипам серии A Apple добавляет приставку Bionic. Природная натура этого слова подкрепляется особенным модулем внутри процессора, который называется Neural Engine.

Он состоит из вычислительных блоков, которые помогают iPhone решать задачи, связанные с контекстом.

Перед Neural Engine не стоит задача решить уравнение или отобразить изображение. Это гораздо более тонкая технология, без которой наши смартфоны оставались бы скучными и не умели узнавать нас в лицо.

Ниже расскажу, почему Apple хвалится развитием этого элемента в своих чипах с такой же частотой, как с CPU и GPU. Объясню, зачем именно нужен Neural Engine в том числе в MacBook. А ещё проследим, как нейроядра внутри iPhone стали третьей необходимой силой после вычисления и графики.

Как устроены чипы. CPU и GPU на ПК отдельно, у мобильных вместе

В большинстве ПК, особенно домашних, установлены два главных чипа: CPU и GPU. Они физически находятся в разных частях системного блока и в большинстве случаев созданы разными производителями.

CPU расшифровывается как Central Processing Unit и переводится «центральное вычислительное устройство».

Отвечает за сложные и параллельные вычисления инструкций. Без него компьютер не заработает.

GPU расшифровывается как Graphic Processing Unit и переводится «графическое вычислительное устройство».

Формирует и выводит на монитор визуальную информацию, красиво отображает вычисления процессора и его ОС (операционной системы).

Иногда GPU встраивают прямо в CPU, такой элемент слабее и чаще всего служит временной заменой, чтобы вы видели происходящие внутри компьютера размышления, пока ищете замену дискретной видеокарте. Такие поставляются отдельными модулями.

В компактных устройствах железо работает не только на выдачу мощного результата, но и на сохранение энергии. Важно, чтобы устройство не перегрелось из-за избытка тепла от большой вычислительной нагрузки.

Тут встроенная в CPU графика уже главная, дополнительные процессоры, как правило, либо обрезаны в мощности, либо полноценно работают только при подключении к сети. В смартфонах и планшетах дискретного модуля GPU в принципе не бывает.

Единственный управляющий чип становится чем-то больше обычного CPU. Он превращается в комплексную систему.

И Apple уже добилась в этом лидирующей позиции, поэтому стала интегрировать в процессоры новый тип вычислительных транзисторов.

Есть CPU, есть GPU, а есть Neural Engine

История началась с процессоров для iPhone, в которые постепенно интегрировались новые элементы. Например, Neural Engine. Он ускоряет умные фишки камеры, помогает лучше анализировать голос для Siri и быстрее распознавать людей на ваших фотографиях.

Чуть позже тем же подходом Apple сделала комплексный чип M1 для своих Mac. Внутри него этих ядер ещё больше, и они ежедневно помогают решать те же задачи, что и в iPhone.

В потребительских устройствах для этих целей отдельный чип не ставили, но за ним постепенно закрепляется похожее название.

NPU расшифровывается как Neural Processing Unit и пока никак общепринято не переводится на русский.

Термин постепенно входит в употребление, но каждый производитель называет его по-своему. Будем опираться на формировку Apple, которая звучит как Neural Engine или «Нейронный процессор».

Он ускоряет распознавание речи, выявление фигур людей и конкретных личностей, точное определение пород кошек или видов цветов, отслеживание объектов в реальном времени и быстро решает операции, заточенные на интеллектуальное распознавание одного среди множества .

Должно соблюдаться условие: система, которую будут запускать на таком типе процессора, должна быть сначала натренирована на других примерах.

Первый Neural Engine использовали исключительно для Face ID

Apple полностью контролирует производство своих процессоров начиная с iPhone 4 и чипа внутри него A4, которые вышли в 2010 году.

Компания среди первых начала внедрять новые технологии в чипы на мобильных устройствах. Например, переход на 64-битную разрядную систему, интеграцию сопроцессора движения и фотографии, использование минимальных техпроцессов (7 нм, 5 нм).

Ключевым стал 2017 год, когда вышел iPhone X. На его презентации впервые пошла речь о небольшом нейросетевом модуле внутри чипа A11, который Apple впервые и до сих пор называет с приставкой Bionic.

Тогда этому маленькому блоку внутри чипа уделили каплю внимания, чтобы рассказать, как он юрко отличает настоящее лицо от искусственной копии в виде театральной маски. Мы узнали о Neural Engine только то, что он способен обучаться по внешнему виду пользователя, и на этом всё.

С каждым новым поколением NPU значительно развивали и обучали новым возможностям.

В 2021 году он помогает искать определённых людей и создавать воспоминания в приложении Фото, анализировать 40 мимических лиц в реальном времени и создавать Киноэффект в iPhone 13.

Эволюция оказалась впечатляющей.

Как развивался Neural Engine в iPhone

Каждая презентация Apple не обходится без упоминания сопроцессора и без указания, насколько выросла его производительность.

Ниже будет полный список iPhone начиная с 2017 года, с описанием возможностей, которые добавляла компания вместе с улучшением Neural Engine и его ядер.

iPhone X

В чипе A11 внутри iPhone X технология появилась первые.

Два ядра, которые служили исключительно для того, чтобы корректно распознавать лица.

Производительность: 600 миллиардов операций в секунду.

iPhone XS и iPhone XR

В A12 внутри iPhone XS и iPhone XR поставили 8 нейроядер, к которым добавили машинное обучение в других приложениях кроме Face ID и «умную вычислительную систему».

Эта система распознаёт тип задачи, поступающей в процессор, и решает, на каких блоках её обрабатывать: в Neural Engine, CPU или GPU.

Машинное обучение улучшило:
• Предложения слов в клавиатуре
• Подборку фотографий в Воспоминаниях
• Вывод полезных мест в Картах
• Адаптацию экрана True Tone
• Поиск снимков в Фото.

А ещё Neural Engine второго поколения позволил выполнять машинное обучение в реальном времени .

Это было нужно для портретного режима с одной камерой на iPhone XR и для AR-эффектов камеры. Например, чтобы накладывать сценический свет или отслеживать движение 50-ти мышц лица во время звонка по Face Time.

Именно благодаря обучению «на ходу» режим портрета из iOS 15 в Face Time доступен на смартфонах с процессором A12 Bionic и новее.

Производительность: 5 триллионов операций в секунду.

iPhone 11 и iPhone 11 Pro

В A13 внутри iPhone 11 установлен Neural Engine снова из 8 ядер.

Тогда блоку повысили мощность на 20% и снизили потребление на 15% за счёт выборочной подачи энергии на разные области A13.

Вместе с машинным обучением NPU улучшил распознавание речи и стал быстрее справляться с трекингом лицевой мимики в реальном времени.

В этот раз в CPU добавили блоки для ускорения машинного обучения, которые стали в 8 раз быстрее проводить матричные вычисления. Вероятно, именно они дали ускорение нейроядрам.

Производительность: 6 триллионов операций в секунду.

iPhone 12 и iPhone 12 Pro

В A14 из iPhone 12 Neural Engine стал в два раза больше и состоял из 16 ядер.

NPU стал на 80% быстрее того, который был установлен в A13.

Эти улучшения помогли внедрить Deep Fusion во все камеры iPhone, включая фронтальную и сверхширокоугольную. Последняя, несмотря на то, что физически была идентична прошлому поколению, стала снимать более чёткие фотографии.

Этот же NPU установлен во все чипы серии M1 от Apple для Mac.

Производительность: 11 триллионов операций в секунду.

iPhone 13 и iPhone 13 Pro

В A15 из iPhone 13 Neural Engine остался с теми же 16 ядрами. Но они стали заметно мощнее. Даже в новых M1 Pro и M1 Max такого нет.

На этой презентации Apple напомнила, что установленные в Neural Engine элементы для машинного обучения работают эффективно за счёт блоков их ускорения в разделе CPU.

На данный момент это самый мощный NPU среди продуктов Apple. Главной его возможностью стала запись видео с глубоким размытием. Режим в приложении Камера в любом из iPhone 13 называется Киноэффект.

Ещё он помогает Siri распознавать диктовку и корректировать навигатор внутри Apple Maps, делать трекинг предметов в реальном времени, распознавать виды растений и ускорять перевод текста с фотографии в письменный.

Производительность: 15,8 триллионов операций в секунду.

В чём ещё помогает Neural Engine в смартфонах

Многие считают Siri отстающей в развитии по сравнению с другими ассистентами, но на самом деле за этой технологией стоят сложные процессы.

Раньше, когда вы задавали вопрос «Скажи курс доллара к рублю», смартфон записывал данные и отправлял их на сервер с сопроводительными данными вроде обладателя голоса, местоположения, времени суток, чтобы было проще сформулировать ответ. Позже ответ обрабатывался и отправлялся обратно.

Сейчас нейросетевой чип в смартфоне берёт обработку натуральной голосовой модели на себя. Он в реальном времени превращает речь в запрос сам, и в некоторых ситуациях берёт на себя его полную обработку. Он сам понимает, что пользователь хочет узнать и сам же формирует сценарий, по которому будет отвечать.

Например, если вы попросите смартфон сделать сложные расчёты, он справится с ними намного быстрее, чем раньше, потому что сделает это без отправки на сервера. А расчёт начнёт до того, как вы закончите говорить.

Своими рассчётами Neural Engine приближает смартфон к граничным вычислениям . Это метод сложных распределительных вычислений, когда источник информации и вычислительные мощности для их сетевой обработки находятся как можно ближе друг к другу, чтобы ускорить выдачу результата.

Зачем Neural Engine в Mac

Огромный кусок главных функций M1 занимает Neural Engine в правом верхнем углу

Apple постепенно переводит компьютеры Mac на свои процессоры. Год назад, в ноябре 2020-го представили чип M1, в октябре 2021-го к ним добавились M1 Pro и M1 Max.

Несмотря на разницу в производительности CPU и GPU, в каждом из них установлен один и тот же NPU из 16 ядер с мощностью 11 триллионов операций в секунду. То есть он дублирует таковой из A14 внутри iPhone 12.

Выделенные нейроядра в Mac ускоряют процессы в работе профессионалов, завязанные на машинном обучении.

Фотографы могут применить их в Pixelmator Pro, который увеличивает разрешение изображения с помощью процессов машинного обучения, которые активирует Neural Engine.

Видеографы могут использовать функцию умного отслеживания объектов в Final Cut Pro X, чтобы быстрее обрезать видео.

Для разработчиков, учёных и инженеров в их специализированных расчётах и преобразованиях данных, постановки виртуальных экспериментов он тоже будет полезен.

Например, на базе машинного обучения работает платформа TensorFlow. Она помогает внедрять в приложения такие технологии, как распознавание жестов, понимание контекста в естественных вопросах, перенос стиля одного изображения на другое. Чем быстрее будет железо, сделанное для него, тем лучше заработают эти функции.

Часть iPhone, которая делает его iPhone

Apple не устаёт повторять, что её сильная сторона кроется в трепетной связке ПО и железа.

Компания внедряет в свои смартфоны всё больше функций, которые полагаются на заточенные под них ядра. Среди них процессор обработки фото, управления дисплеем, портами и Neural Engine.

«Нейронный движок» помогает смартфону на лету понимать речь, подбирать трогательные Фото в виджете на рабочем столе и выдавать релевантные Воспоминания, отслеживать объекты в кадре Smart HDR, режима портрета и Киноэффекта.

Neural Engine формирует быструю и корректную выдачу данных в Spotlight, распознаёт текст из Камеры, может различать разные виде растений и породы собак.

И в целом он превращает смартфон в устройство, которое с каждым поколением всё лучше распознаёт контекст запроса без подключения к интернету.

Это одна из самых сильных вычислительных сторон iPhone помимо CPU и GPU. И она развивается сумасшедшими темпами из года в год.

Сложно предсказать, на что нейроядра будут способны через 10 лет. Но пока они выполняют свою работу бесшовно и незаметно для пользователя, Apple всё ещё может называть эту технологию магией.

Источник