苹果手表有什么用

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苹果AppleWatch智能手表芯片S1详细解析

AppleWatch上市已经有一段时间了，这款设备配备的是S1芯片，在这款尺寸为26毫米

28毫米的芯片内有30个独立的组件，这绝对称得上“让人惊叹”。其中还包括了NXP的NFC芯

片、AMS的NFC信号放大器及Maxin的音频放大器。今天外媒与我们一起从更专业的角度来了解

这款芯片。目经典官场小说 前开发和销售智能手表的OEM很多都是智能手机厂商，所以我们会看到这些厂商通常

都是直接将智能手机的部件“塞到”智能手表里面。

很多AndroidWear手表使用的都是调制解调器的高通Snapdragon400芯片。而A7芯片

从散热设计功耗的角度来说是适合智能手表的。AndroidWear手表的电池容量大约为400mAh，

可续航1-2天，但是对于市场来说这些手表太大，这种时候就需要特别针对智能手表的外形和大小

设计的SoC片上系统。

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对于AppleWatchS1芯片，目前还没有合适的跑分测试工具，但是从这款设备的拆解我们可

以看到，该SoC使用的是三星28nmLP制程，使用的只可能是HKMG或polySiON栅极结构。

选择不同的结构功率效率也会不同，因为HKMG制程的漏泄功率更小。和使用20/14nm制程的成

本相比，这两种制程的成本差异并不大，另外参考TSMC在Snapdragon600和800芯片上从

28LP制程换成28HPm后对电池续航的影响，cpu缩肛 基本可以确定苹果的这款芯片使用的是HKMG制

程。降胃火

我们也已经知道二进制文件是为手表的ARMv7k处理器进行编译，可惜目前关于该指令集架构

并没有相关记录。watchOS是在iOS/Darwin的基础上开发出来的，也就是说为了获得存储保护和

关键抽象，比如虚拟内存，它需要内存管理单元苏沃洛夫 MMU，这就排除了使用像ARMv7m这样的MCU

ISA的可能性，我们猜测苹果使用的可能是衍生的ARMv7-A，精简掉不必要的指令，以减小功率消

耗。

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至于设备的GPU就不那么神秘了，从出现在AppleWatch中的PowerVR驱动器来看，S1

使用的可能是PowerVRSeries5GPU，具体哪款尚未清楚，有可能是PowerVRSGX543MP1。不

过我更倾向于PowerVRGX5300，因为它是特别针对穿戴设备优化的GPU，使用的驱动器也一样。

但是不管怎样，在watchOS2到来之前AppleWatch都无法原生运行应用这一点来看，我们目前

能够深入挖掘的东西很少，而且即使watchOS2发布，图形跑分可能还是不好测试。

接下来我伯的组词 们可以来了解一下CPU的分级存储器体系，对于需要优化以确保代码能有足够时间和

/或空间局部性来保证代码性能的应用来说，这是一项非常重要的信息。

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如图所示，在DRAM28KB和64KB之间有一个非常大的波动变化，因为我们已经清除了L1

数据缓存的本地最大值企划书模板 ，我们基本可以确定L1数据缓存大小为32KB，目前市场上很多产品的L1数

据缓存也在32和64KB之间。而在224KB左右的地方再次出现大变化，我们也可以确定L2的

数据缓存为256KB，和目前大型智能手机CPU鳝鱼的做法 的1-2MB共享缓存相比小了很多，但是和A5或

者A7相比则恰好合适。

AppleWatch的CPU最大频率是520MHz。我们接下来看看它的架构。在关于整数运算这

方面，整数添加延迟是一个循环，而整数乘法延迟则是三个循环。但是因为流水线整数乘法的吞吐量

能输出一个时钟周期结果。同样的比特移位需要两个周期来完成，而吞吐只需要一个时钟周期。乘法

和加法交错吞吐量将只有一半。我们可以猜测这是因为整数加法block和整数乘法block相同，然

而这并没有什么意义，因为从逻辑层面来说，加法和乘法区别太大了。

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从数据类型的角度来说，整数只是一个因素，还有布尔值、字符、字符串和不同大小的整数，但

是说到十进制，应用程序仍然使用浮点来编译。像这款低功率CPU，浮点通常比整数慢，因为浮点

运算的相关法则比较复杂。

如果你打开的网页的延迟和吞吐时间是针对CortexA7的，你可能猜测它是CortexA7，那你

可能就猜对了。同时加载存储意味着这些是XOR运算，不能以平行方式执行。乘法运算和加法运算

也是一样。虽然CortexA7和CortexA5有相同点，但也不能说明为什么可以每时钟周期可增加两

次立即值/恒定值和累加寄存器。

从这些数据我们可以确定它就是单核CortexA7。虽然只是CortexA7但是最大时钟速度较

低，也就是说逻辑设计上相比性能他更重视功率效率。标准电池可以利用某些技术和风格，这些技术

实际会影响2+GHz芯片的性能，但是却非常适合使用在520MHz芯片中、从衡量能源效率与性

能的角度来说，CortexA7是一个有利于perf/W（PerformanceperWatt，每瓦性能）的设计，

因此我认为未来关键的不同点将在于执行方法，而不是架构。虽然我也希望AppleWatch能够使用

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更为先进的制程，比如14LPP/16FF+，但是在AppleWatch第二代或者第三代出来之前基本都没

有这种可能。