我們一直急于取得這些新興的無(wú)線聽(tīng)戴式設(shè)備，因?yàn)椴鸾鈭F(tuán)隊(duì)想進(jìn)一步了解W1無(wú)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(jiàn)一個(gè)設(shè)有Beats Studio無(wú)線耳機(jī)的販賣(mài)站。由于我們剛好還有一些候機(jī)的空檔時(shí)間，不妨先來(lái)嘗試一下。
哇！音質(zhì)真的太棒了！銷(xiāo)售人員顯然也經(jīng)過(guò)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(wèn)題。其中還有一個(gè)問(wèn)題的答案還真令人驚訝——我們問(wèn)她：“這些Beats耳機(jī)中用的是什么無(wú)線SoC？”她回答說(shuō)：“它內(nèi)建了W1芯片。”因此，我們快速地拍攝了一些照片，并發(fā)送給負(fù)責(zé)采購(gòu)的同事。在我們的團(tuán)隊(duì)從歐洲回來(lái)后，都還沒(méi)來(lái)得及進(jìn)家門(mén)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(wú)線SoC。
在Beats Studio無(wú)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(wú)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(lái)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(wú)線標(biāo)準(zhǔn)比較（來(lái)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(guò) Class 1 藍(lán)牙技術(shù)與你的設(shè)備連接，享受無(wú)線的聆聽(tīng)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(shuō)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(kāi)發(fā)藍(lán)圖。TechInsights正持續(xù)關(guān)注這一類(lèi)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)其工藝節(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
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(yōu)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音頻編譯碼器、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(wú)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(lái)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：
接下來(lái)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)充電設(shè)備共有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
本文授權(quán)編譯自EE Times，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載
次 iPhone 7 的發(fā)布會(huì)上，除了新機(jī)的發(fā)布之外，其實(shí)最令人印象深刻的事情當(dāng)屬 AirPods 的登場(chǎng)了，用蘋(píng)果的話來(lái)說(shuō)就是“重新發(fā)明無(wú)線耳機(jī)”。不過(guò)，蘋(píng)果也提到，關(guān)于 AirPods 任何開(kāi)創(chuàng)新的體驗(yàn)，都要得益于革命性的超低功耗 Apple W1 芯片。
相信很多人對(duì) W1 不是非常了解，因?yàn)樘O(píng)果也沒(méi)有透露太多與 W1 芯片相關(guān)的細(xì)節(jié)，但經(jīng)過(guò)一番了解，我們也可以了解到 W1 芯片至少讓 AirPods 實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)突破性的創(chuàng)新。
首先是“快速”配對(duì)。相比傳統(tǒng)普通無(wú)線耳機(jī)的種種繁瑣的配對(duì)步驟，W1 芯片完全免除了這一點(diǎn)，只要輕點(diǎn)耳機(jī)再靠近 iPhone 或 Apple Watch 即刻配對(duì)完成，整個(gè)過(guò)程突顯“快速”，這是與我們所熟悉的當(dāng)前一代藍(lán)牙無(wú)線耳機(jī)最大的不同。另外，通過(guò) iCloud 與 Mac 與 iPad 進(jìn)行連接，AirPods 可以在不同設(shè)備之間自由切換。
蘋(píng)果甚至稱(chēng)這是“化繁為簡(jiǎn)、一步到位”的無(wú)間銜接，哪怕是下一次使用，用戶(hù)沒(méi)有絲毫感受到重新配對(duì)的過(guò)程，每次只要使用，簡(jiǎn)單的將 AirPods 戴入耳朵中，耳機(jī)能夠自動(dòng)無(wú)縫的再一次瞬間完成連接。
第二點(diǎn)，“穩(wěn)定”的連接。大多數(shù)人在使用藍(lán)牙無(wú)線耳機(jī)的時(shí)，傳輸信號(hào)相對(duì)糟糕的情況下，傳輸?shù)囊纛l有時(shí)候會(huì)斷斷續(xù)續(xù)，或者音樂(lè)口吃一下，十分煩人。蘋(píng)果沒(méi)有提到這個(gè)區(qū)別，預(yù)計(jì) W1 芯片與普通無(wú)線耳機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)也在于此。“提供卓越的音質(zhì)”或許表達(dá)的便是如此。
說(shuō)實(shí)話，穩(wěn)定性這點(diǎn)還真不能打包票，按照之前的一些猜測(cè)，蘋(píng)果可能使用了最新的藍(lán)牙 5.0 標(biāo)準(zhǔn)。查看資料了解，藍(lán)牙 5.0 能夠提供更大的信號(hào)范圍和傳輸帶寬，從而能夠從根本上大幅改善音頻質(zhì)量。不過(guò)，iPhone 7 系列機(jī)子使用的又是藍(lán)牙 4.2 的標(biāo)準(zhǔn)，所以關(guān)于是否是藍(lán)牙 5.0 還有待確認(rèn)。
第三，能效比應(yīng)該比目前藍(lán)牙耳機(jī)更好。這點(diǎn)蘋(píng)果已經(jīng)提到了，W1 芯片為超低功耗設(shè)計(jì)，工作時(shí)功耗只有傳統(tǒng)無(wú)線芯片的三分之一。很多藍(lán)牙耳機(jī)每天都要進(jìn)行充電，而 AirPods 則避免了這樣的麻煩，因?yàn)楸M管 AirPods 一次充電只能提供最長(zhǎng) 5 小時(shí)的續(xù)航時(shí)間，但還提供了特別設(shè)計(jì)的充電盒，能存儲(chǔ)多次額外充電的電量，滿(mǎn)足超過(guò) 24 小時(shí)的總續(xù)航時(shí)間。
總的來(lái)說(shuō)，W1 芯片不僅有助于傳輸高品質(zhì)音頻，而且還帶來(lái)了行業(yè)內(nèi)的最出色全自動(dòng)的設(shè)置方案，以及最出眾續(xù)航時(shí)間。目前還不清楚蘋(píng)果是否會(huì)考慮提供 Apple W1 芯片的授權(quán)，不過(guò)應(yīng)該會(huì)與 Lightning 接口一樣開(kāi)放，有利于其他第三方廠商打造同等或更出眾品質(zhì)的無(wú)線耳機(jī)配件產(chǎn)品，否則也不會(huì)冒然取消 3.5mm 耳機(jī)接口了，而且蘋(píng)果已經(jīng)證實(shí)，自家的 AirPods 可以連接到使用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的非蘋(píng)果設(shè)備配對(duì)。
果的生態(tài)相對(duì) Android 陣營(yíng)而言相當(dāng)封閉，因此希望更開(kāi)放的機(jī)友基本不會(huì)考慮 iPhone。不過(guò)，也正因?yàn)樘O(píng)果對(duì)其生態(tài)嚴(yán)格的控制，在過(guò)去多年時(shí)間里，蘋(píng)果刮起了手機(jī)芯片行業(yè)的革命風(fēng)暴，如今 A 系列芯片已經(jīng)成為了手機(jī)芯片史上最強(qiáng)大的芯片。其實(shí)不只有 A 系列芯片，超低功耗的 Apple W1 芯片亦是如此。
Apple W1 芯片隨 AirPods 無(wú)線耳機(jī)而誕生，當(dāng)時(shí)蘋(píng)果稱(chēng) AirPods 基本上就是“重新發(fā)明了無(wú)線耳機(jī)”。蘋(píng)果的話有一定道理，畢竟 AirPods 今天是如此風(fēng)靡，就連很多身在安卓陣營(yíng)的機(jī)友也不得不承認(rèn)，其革命性的 W1 芯片真的為 iOS 用戶(hù)帶來(lái)的無(wú)縫藍(lán)牙音頻體驗(yàn)相當(dāng)出色。
蘋(píng)果一直沒(méi)有透露太多與 W1 芯片相關(guān)的細(xì)節(jié)，但如今大多數(shù) iOS 用戶(hù)都知道，通過(guò) W1 芯片至少讓基于此芯片的耳機(jī)實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)突破性的創(chuàng)新：
- 首先是“快速”配對(duì)，相比傳統(tǒng)普通無(wú)線耳機(jī)的仍不算繁瑣的配對(duì)步驟而言，W1 芯片幾乎做到了“化繁為簡(jiǎn)、一步到位”的無(wú)間銜接。憑借 W1 芯片，AirPods 只要靠近iPhone或 Apple Watch 即刻配對(duì)完成，提供行業(yè)內(nèi)的最出色全自動(dòng)的設(shè)置方案。另外，通過(guò) iCloud 與 Mac 與iPad進(jìn)行連接，AirPods 可以在不同設(shè)備之間自由切換。
- 再者，W1 芯片可以“穩(wěn)定”的連接，蘋(píng)果稱(chēng)不僅不會(huì)有普通藍(lán)牙耳機(jī)的斷續(xù)情況，還能“提供卓越的音質(zhì)”。在現(xiàn)實(shí)生活中，大多數(shù)人在使用藍(lán)牙無(wú)線耳機(jī)時(shí)，傳輸信號(hào)相對(duì)糟糕的情況下，傳輸?shù)囊纛l有時(shí)候會(huì)斷斷續(xù)續(xù)，或者音樂(lè)口吃一下，十分煩人。不過(guò)，體驗(yàn)過(guò) AirPods 的用戶(hù)應(yīng)該知道，其穩(wěn)定性真的能夠打包票。
- 最后一點(diǎn)是超低功耗，能效控制比應(yīng)該比目前大量藍(lán)牙耳機(jī)更好。蘋(píng)果非常確認(rèn)這一點(diǎn)，聲稱(chēng) W1 芯片工作時(shí)功耗只有傳統(tǒng)無(wú)線芯片的三分之一。為了讓用戶(hù)能更長(zhǎng)時(shí)間的免于充電，蘋(píng)果還設(shè)計(jì)了額外的充電盒，就是為了滿(mǎn)足超過(guò) 24 小時(shí)的總續(xù)航時(shí)間。
當(dāng)然了，iPhone 用戶(hù)弱項(xiàng)完全享受上述三點(diǎn)創(chuàng)新，必須確保系統(tǒng)已經(jīng)升級(jí)到了 iOS 10 或者更高的版本。盡管耳機(jī)還要求支持 AAC，也就是支持 24 位 96kHz 的音頻質(zhì)量，但有些耳機(jī)在藍(lán)牙傳輸時(shí)將其限制在 CD 質(zhì)量之下。不過(guò)，其實(shí)滿(mǎn)足 iOS 10 和 AAC 支持的條件并不難，AirPods 就是最佳選擇。
那么，W1 芯片可以讓 iOS 設(shè)備的無(wú)線音頻如此出色，為什么 Android 陣營(yíng)沒(méi)有這樣類(lèi)似的搭配呢？
我們都知道，Android 陣營(yíng)與蘋(píng)果統(tǒng)一控制的生態(tài)有很大的不同，這一點(diǎn)可以從不同 Android 手機(jī)總是提供不同的藍(lán)牙編解碼器性能就能看出，而且體驗(yàn)區(qū)別是相當(dāng)明顯的。手機(jī)領(lǐng)域有太多家 Android 手機(jī)制造商了，而蘋(píng)果是唯一一家，所以 Android 陣營(yíng)要想得到滿(mǎn)足自己的音頻的體驗(yàn)，一開(kāi)始總是相對(duì)迷失的，畢竟不同系統(tǒng)版本，不同硬件，選擇不易。
可以說(shuō)，在 Android 陣營(yíng)的里的廠商，包括谷歌、三星、LG、索尼、華為等，每一家都有自家的音頻體驗(yàn)特色，有個(gè)別廠商進(jìn)行了更大的定制化，加入 HiFi 芯片以便打造更卓越的音頻性能。例如，vivo NEX 的 Hi-Fi 模塊通過(guò) SIP 封裝技術(shù)，將一顆 DAC 和三顆運(yùn)放組成的運(yùn)放矩陣集成封裝在一顆芯片(CS43199+SSM6322)內(nèi)提升音質(zhì)。但是，安卓陣營(yíng)整體而言仍缺乏集中化，難以出現(xiàn)像 W1 這種完美兼容并一步到位的芯片。
照目前的情況來(lái)看，Android 陣營(yíng)可能永遠(yuǎn)都不會(huì)有 W1 這樣的芯片問(wèn)世。但有一點(diǎn)各個(gè)廠商都是統(tǒng)一跟進(jìn)的，那就是藍(lán)牙技術(shù)的不斷改進(jìn)。相信此時(shí)有人會(huì)說(shuō)藍(lán)牙 5.0 非常出色，完全基于藍(lán)牙 5.0 能夠明顯感受到體驗(yàn)升級(jí)。然而，這與 W1 專(zhuān)用芯片不同，而且 iPhone 也支持藍(lán)牙 5 技術(shù)，藍(lán)牙 5 并沒(méi)有帶來(lái)像 W1 那么出色的體驗(yàn)。
總之，蘋(píng)果 W1 芯片不僅有助于整個(gè) iOS 生態(tài)的設(shè)備傳輸高品質(zhì)音頻，而且還帶來(lái)了行業(yè)內(nèi)的最出色全自動(dòng)的設(shè)置方案，以及最出眾續(xù)航時(shí)間，這種優(yōu)勢(shì)是整個(gè) Android 陣營(yíng)所不具備的，而且未來(lái)可能還會(huì)將此差距越來(lái)越大，為什么這么說(shuō)呢？
因?yàn)樘O(píng)果在芯片領(lǐng)域的投入和產(chǎn)出是史無(wú)前例的，不僅能打造高質(zhì)量“行業(yè)領(lǐng)先”的芯片，而且以此實(shí)現(xiàn)出色的“行業(yè)領(lǐng)先”的革命體驗(yàn)，近些年來(lái)還沒(méi)有哪家廠商能夠達(dá)到這樣的高度。
我們已經(jīng)看到蘋(píng)果為 iPhone 和 iPad 打造的 A 系列芯片優(yōu)勢(shì)不斷擴(kuò)大，因此當(dāng)前蘋(píng)果剛剛起步還較新的 W1 芯片，不出意外也會(huì)參照過(guò)去幾代 A 系列芯片的發(fā)展步伐，變得越來(lái)越出色，畢竟蘋(píng)果對(duì)芯片行業(yè)的野心依舊不減，正計(jì)劃打造更多業(yè)內(nèi)一流領(lǐng)先水平的芯片。
關(guān)鍵在于，越來(lái)越多的出色的定制芯片，不斷蘋(píng)果旗下產(chǎn)品自主設(shè)計(jì)硬件的“垂直整合”戰(zhàn)略奠定更堅(jiān)硬的堡壘。誠(chéng)然，安卓陣營(yíng)不太可能或很難很快看到與 W1 相當(dāng)?shù)男酒耍侨蛩{(lán)牙音頻的下一次革命到來(lái)。