Apple Watch搭載的是S1芯片，在這款尺寸為 26 毫米×28 毫米的芯片內有 30 個獨立的組件，這絕對稱得上“讓人驚歎”。其中還包括了 NXP 的 NFC 芯片
、AMS 的 NFC 信號放大器及Maxin的音頻放大器。今天外媒與我們一起從更專業的角度來了解這款芯片。目前開發和銷售智能手表的 OEM 很多都是智能手機廠商，所以我們會看到這些廠商通常都是直接將智能手機的部件“塞到”智能手表裏麵。

很多Android Wear 手表使用的都是調製解調器的高通 Snapdragon 400 芯片。而 A7 芯片從散熱設計功耗的角度來說是適合智能手表的。Android Wear 手表的電池容量大約為 400 mAh，可續航 1-2 天
，但是對於市場來說這些手表太大，這種時候就需要特別針對智能手表的外形和大小設計的 SoC 片上係統。

 

對於 Apple Watch S1 芯片，目前還沒有合適的跑分測試工具，但是從這款設備的拆解我們可以看到，該 SoC 使用的是三星 28nm LP 製程，使用的隻可能是 HKMG 或 poly SiON 柵極結構。選擇不同的結構功率效率也會不同

，因為 HKMG 製程的漏泄功率更小。和使用 20/14nm 製程的成本相比，這兩種製程的成本差異並不大
，另外參考 TSMC 在 Snapdragon 600 和 800 芯片上從 28LP 製程換成 28HPm 後對電池續航的影響
，基本可以確定蘋果的這款芯片使用的是 HKMG 製程。

我們也已經知道二進製文件是為手表的 ARMv7k 處理器進行編譯，可惜目前關於該指令集架構並沒有相關記錄。watchOS 是在 iOS/Darwin 的基礎上開發出來的，也就是說為了獲得存儲保護和關鍵抽象，比如虛擬內存
，它需要內存管理單元MMU，這就排除了使用像 ARMv7m 這樣的 MCU ISA 的可能性，我們猜測蘋果使用的可能是衍生的 ARMv7-A，精簡掉不必要的指令

，以減小功率消耗。

 

至於設備的 GPU 就不那麼神秘了

，從出現在 Apple Watch 中的 PowerVR 驅動器來看
，S1使用的可能是 PowerVR Series 5 GPU，具體哪款尚未清楚
，有可能是 PowerVR SGX543MP1。不過我更傾向於 PowerVR GX5300，因為它是特別針對穿戴設備優化的 GPU，使用的驅動器也一樣。但是不管怎樣，在 watchOS 2 到來之前 Apple Watch 都無法原生運行應用這一點來看，我們目前能夠深入挖掘的東西很少，而且即使 watchOS 2 發布，圖形跑分可能還是不好測試。

接下來我們可以來了解一下 CPU 的分級存儲器體係

，對於需要優化以確保代碼能有足夠時間和/或空間局部性來保證代碼性能的應用來說，這是一項非常重要的信息。

如圖所示， 在 DRAM 28KB 和 64KB 之間有一個非常大的波動變化，因為我們已經清除了 L1 數據緩存的本地最大值


，我們基本可以確定 L1 數據緩存大小為32KB，目前市場上很多產品的 L1 數據緩存也在 32 和 64KB 之間。而在 224KB 左右的地方再次出現大變化，我們也可以確定 L2 的數據緩存為 256KB，和目前大型智能手機 CPU 的 1-2MB 共享緩存相比小了很多
，但是和 A5 或者 A7 相比則恰好合適。

 

Apple Watch 的 CPU 最大頻率是520 MHz。我wo們men接jie下xia來lai看kan看kan它ta的de架jia構gou。在zai關guan於yu整zheng數shu運yun算suan這zhe方fang麵mian
，整zheng數shu添tian加jia延yan遲chi是shi一yi個ge循xun環huan，而er整zheng數shu乘cheng法fa延yan遲chi則ze是shi三san個ge循xun環huan。但dan是shi因yin為wei流liu水shui線xian整zheng數shu乘cheng法fa的de吞tun吐tu量liang能neng輸shu出chu一yi個ge時shi鍾zhong周zhou期qi結jie果guo。同tong樣yang的de比bi特te移yi位wei需xu要yao兩liang個ge周zhou期qi來lai完wan成cheng，而er吞tun吐tu隻zhi需xu要yao一yi個ge時shi鍾zhong周zhou期qi。乘cheng法fa和he加jia法fa交jiao錯cuo吞tun吐tu量liang將jiang隻zhi有you一yi半ban。我wo們men可ke以yi猜cai測ce這zhe是shi因yin為wei整zheng數shu加jia法fa block 和整數乘法 block 相同

，然而這並沒有什麼意義
，因為從邏輯層麵來說，加法和乘法區別太大了。

 

從數據類型的角度來說，整數隻是一個因素
，還有布爾值
、字符、字符串和不同大小的整數，但是說到十進製，應用程序仍然使用浮點來編譯。像這款低功率 CPU
，浮點通常比整數慢，因為浮點運算的相關法則比較複雜。

如果你打開的網頁的延遲和吞吐時間是針對 Cortex A7 的
，你可能猜測它是 Cortex A7
，那你可能就猜對了。同時加載存儲意味著這些是 XOR 運算
，不能以平行方式執行。乘法運算和加法運算也是一樣。雖然 Cortex A7 和 Cortex A5 有相同點
，但也不能說明為什麼可以每時鍾周期可增加兩次立即值/恒定值和累加寄存器。

 

從這些數據我們可以確定它就是單核 Cortex A7。雖然隻是 Cortex A7 但是最大時鍾速度較低
，也就是說邏輯設計上相比性能他更重視功率效率。標準電池可以利用某些技術和風格，這些技術實際會影響 2+ GHz 芯片的性能，但是卻非常適合使用在 520 MHz 芯片中
、從衡量能源效率與性能的角度來說，Cortex A7 是一個有利於 perf/W（Performance per Watt
，每瓦性能）的設計，因此我認為未來關鍵的不同點將在於執行方法，而不是架構。雖然我也希望 Apple Watch 能夠使用更為先進的製程，比如 14LPP/16FF+，但是在 Apple Watch 第二代或者第三代出來之前基本都沒有這種可能。