拆机堂：华硕TF701T平板芯片深度解析

    时至今日，笔者还深刻的记得CES 2013上NVIDI发布的Tegra 4处理器，其强悍的处理速度与架构在当时可谓掀起了一阵浪潮，也击败了众多的竞争对手。而今天笔者拆解的产品，发现该机使用的处理器就是Tegra 4，不仅如此，笔者还发现其他芯片同样强悍，下面就来剖析一下华硕TF701T都有哪些核心芯片。

    华硕Transformer Pad (TF701T)内部为2个PCB版设计，分别位于机器的上方与左边，通过排线相连接。硬件配置采用NVIDIA Tegra4 四核处理器, 内存为2GB，32GB eMMC 高速存储芯片，无线网络支持802.11 a/b/g/n，同时配有蓝牙3.0和Miracast无线显示技术。该机硬件配置大致如此，到底具体都采用哪些厂商的芯片？该芯片如何？那么，下面笔者为你一一解答。

·位于机器上方的PCB板

华硕TF701T主板

红色：Tegra 4处理器。NVIDIA 在CES 2013上正式发表了全新的 Tegra4处理器，四核 Cortex-A15 架构(第一款使用了 Cortex-A15 架构的四核处理器)72颗 GPU 核心，支持LTE。该产品是一款用于家用移动PC端的高性能CPU处理器，其出色的四核设计与英特尔的i5系列相同，最高支持睿频至1.9ghz，配有72颗GeForce GPU核心，使用28nm制程。

蓝色：机器闪存，海力士 H26M64003DQR 。海力士半导体是世界第三大DRAM制造商，也在整个半导体公司中占第九位。该芯片容量为32GB，采用2ynm class制成的方式，eMMC传输介质，其封装尺寸：12x16x1.0。

黄色：瑞昱 ALC5639音频控制器。瑞昱半导体成立于1987年，位于台湾「硅谷」的新竹科学园区，今日具世界领导地位的专业IC设计公司，瑞昱半导体劈荆斩棘，展现旺盛的企图心与卓越的竞争力，开发出广受全球市场肯定与欢迎的高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。该芯片封装为QFP，QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问题，已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。

黑色：NUvoton（新塘科技） NPCEB9ALA0DX视频处理芯片。新塘科技是一家于2008年7月由华邦电子分割，继承逻辑IC事业之产品线、核心技术、合作伙伴、客户群及业务等，同时持续强化产品创新及对终端应用市场的了解的对内外企业。

粉色：理光电源管理IC。理光是世界首家“OA”概念的提出者，业务范畴极广，网路设备、网路软体、应用软体、IT服务支援、个人电脑，服务器，相关服务支持等。

绿色：Intersil元件i951 9HRTZ F032RG驱动IC。Intersil公司是一家全球性的技术领先者，专门设计和制造高性能的类比半导体。

·位于机器左侧的PCB板

位于左侧的小PCB板

    该PCB板位于机身左侧，从左到右依次是3.5mm耳机接口、Micro-HDMI接口、与电源接口。该机耳机接口为耳机/麦克风二合一接口，可以在语音或者视频的时候语音通话。

    Micro-HDMI

    micro HDMI是迷你高清视频接口，在平板上这个接口是作为视频输出接口，通过HDMI线连接高清液晶电视，在电视上欣赏到你平板里播放的视频，更加方便人性化。

    电源接口

    华硕TF701T的电源比较特殊，不是常见的Micro USB接口，而是另外一套标准，和键盘底座通用。

    通过介绍，可以对该机的处理器、存储、电源IC等一系列芯片有一个大致的了解。那么下面我们就更深一步的走进这些芯片，看看这些芯片品质如何？

NVIDIA Tegra 4：A15架构细节、功耗控制

    这款产品采用了（四加一）设计，即四颗CPU核心加上第五颗省电CPU核心，配有72颗GeForce GPU核心，采用28nm制程。同时它还是第一款使用了Cortex-A15架构的四核处理器（PS:架构是处理器的基础，对处理器整体性能起着决定性的作用，不同架构处理器在同等频率下性能可能会相差2-5倍不等），并且支持4G-LTE网络。

NVIDIA Tegra 4 处理器

A15架构细节

    A15的架构整数流水线为15级（Tegra 3为A9构架），重排序缓冲内保留大约128个已解码指令，分支预测同样得到了改进，能对长流水线做出一定的弥补。不仅如此，A15的前端相比A9加宽50％，指令拾取带宽翻番，有利于提升指令级并行(ILP)，而为了充分利用三宽度发射，ARM大大增加了重排序缓冲(ROB)和所有相关数据结构的尺寸。

A15架构图解（图片来自My brivers.com）

    执行核心方面，A15的执行端口与执行单元都多于A9，均有助于提升ILP、单线程性能。除此之外，还采用了多重、独立的发射队列的方式，以保持高频率。每一个发射队列都可以接受最多三条指令，所有的发射队列都可以并行分发。

A15执行端口图解（图片来自My brivers.com）

相比A9，A15也可以执行乱序指令

    A9上所有的浮点/NEON指令都必须顺序执行，但在A15上可以乱序（PS:独立载入可以乱序执行）

A15采用了集成式二级缓存结构

    A9采用独立IP块。A15的一级、二级缓存延迟基本没变，不过在一些情况下应该会比A9多上1-2个时钟周期。二级缓存TLB和其它数据结构增大，以满足整个架构的需要。

功耗控制

    NVIDIA宣称，经过SPECint2000测试(该测试可充分压榨CPU资源)，Tegra 4/3的单线程整数成绩表现相同，但是Tegra 4的功耗要低40%，再用性能除以功耗，Tegra 4在能效方面要胜出75%。

功耗对比（图片来自My brivers.com）

    Tegra 4用于移动设备时的一种政策：刻意限制频率以控制功耗。四个主力核心都使用相同的电压和频率层，只是每个核心都可以通过电源栅极单独开关，该设计与Intel设计方式相仿，缺点是每个核心电压与频率层都不是单独的，功耗方面还是有些欠缺。

    除此之外，我们知道英伟达是独立显卡巨头，相信它的GPU方面比其他同等级别芯片的优势更加显而易见，Tegra 4拥有72颗GeForce GPU核心，其数量是上代Tegra 3的六倍之多。

    不仅如此，该机还支持4K超高清视频解码，并有所谓的“PRISM 2 Display”显示技术，能够保证最清晰的画质体验，图形以及游戏性能自然可以得到大幅度提升。可以说，Tegra 3到Tegra 4在性能提升数倍的同时，构架与功耗控制都有一个质的飞越。

    看完笔者的分析之后相信对Tegra 4有一个深入的了解。介绍完该机的处理器我们来看一下该机闪存等其他的芯片。

    当然一个处理器的好坏并不能完完全全来说一款机器如何，那么我们一起来看看该机的其他芯片如何。

·海力士 32GB存储

海力士 32GB存储

    海力士半导体是世界第三大DRAM制造商，也在整个半导体公司中占第九位。该厂商也即是现代，本身是内存颗粒生产商，市面上很多内存用的即是他们的内存颗粒，所以该厂商的存储技术相当成熟。

    该芯片容量为32GB，采用2ynm class制成的方式，eMMC传输介质，其封装尺寸：12x16x1.0。

    在谈到eMMC传输介质，相信大家对这个并不陌生，eMMC (Embedded Multi Media Card) 为MMC协会所订立的、主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。

    eMMC的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器，它提供标准接口并管理闪存，使得手机/平板厂商就能专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。

·瑞昱 ALC5639音频控制器

左侧：瑞昱 ALC5639音频控制器 右侧：NUvoton视频处理芯片

    瑞昱 ALC5639音频控制器（声卡）

    瑞昱半导体成立于1987年，位于台湾「硅谷」的新竹科学园区，今日具世界领导地位的专业IC设计公司，开发出广受全球市场肯定与欢迎的高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。

    该芯片为QFP封装，QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问题，已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。

    NUvoton视频处理芯片

    NUvoton（新塘科技） NPCEB9ALA0DX视频处理芯片。新塘科技是一家于2008年7月由华邦电子分割，继承逻辑IC事业之产品线、核心技术、合作伙伴、客户群及业务等，同时持续强化产品创新及对终端应用市场的了解的对内外企业。（笔者这里对该芯片没有过多的了解，希望小伙伴多多补充）

·电源管理IC

理光电源管理IC

    电源管理IC对于平板来说算是比较重要的一个组成部分，需要提供合适的电压和足够的电流，对于电池的磨损和机器的续航起到了至关重要的作用。

    再说到理光业务范畴，网路设备、网路软体、应用软体、IT服务支援、个人电脑，服务器，相关服务支持等。理光电池IC主要特点为体积小、功耗低，收到手机与平板行业的热捧。

总结：

    硬件的作用毕竟是用来支持软件运行，该处理器4+1核的设计思路让节电和高性能得到了很好的平衡，平时发微博微信类似的轻应用单核就可以完成了。而打游戏需要提速的时候，4个核芯又可以迸发出强劲的处理性能，内存等芯片并能够完美配合处理器发挥出应有的效果，为玩家提供了良好的流畅性和体验效果。硬件性能方面华硕TF701T作为旗舰级平板电脑依然不含糊，使得整个平台站在了一定的高度。