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애플 A7

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목차

1. 개요

애플 A7은 애플이 설계한 64비트 듀얼 코어 프로세서로, 1.3~1.4 GHz ARMv8-A 아키텍처를 기반으로 하며, '사이클론'이라는 코드명을 사용한다. PowerVR G6430 GPU를 통합하고, L1, L2, L3 캐시를 갖추고 있으며, 이미지 프로세서와 "Secure Enclave"를 포함한다. 아이폰 5S, 아이패드 에어, 아이패드 미니 2, 3세대에 탑재되었으며, 1.3GHz 또는 1.4GHz로 작동하는 변형이 존재한다. 삼성전자의 28nm HKMG 공정으로 제조되었으며, LPDDR3 SDRAM을 지원한다. 과거 위스콘신 동문 연구 재단과의 특허 침해 소송이 있었으나, 항소심에서 배상 판결이 기각되었다.

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애플 A7
개요
A7 프로세서
A7 프로세서
생산 시작2013년 9월 20일 (APL0698)
생산 종료2016년 3월 21일 (APL5698)
최소 클럭 속도1.3 GHz
최대 클럭 속도1.4 GHz
제조 공정28 nm
설계 회사애플
제조사삼성전자
아키텍처ARMv8-A: A64, A32, T32
마이크로아키텍처Cyclone
코드명S5L8960X
코어 수2
L1 캐시코어당 64KB 명령어 + 64KB 데이터
L2 캐시1MB 공유
L3 캐시4MB
GPUPowerVR G6430 (쿼드 코어)
적용 분야모바일
이전 모델 (아이폰)Apple A6
이전 모델 (아이패드)Apple A6X
다음 모델 (아이폰)Apple A8
다음 모델 (아이패드)Apple A8X

2. 디자인

A7은 애플이 설계한 64비트 ARMv8-A 듀얼 코어 CPU로, 코드명은 '''사이클론'''이다.[9] A7은 A6에 비해 레지스터 수가 두 배로 늘어났다. 이미지 안정화, 색상 보정, 밝기 균형 등의 카메라 관련 기능을 담당하는 새로운 이미지 프로세서를 포함한다.[13][14] 또한, 아이폰 5S와 아이패드 미니 3의 Touch ID 지문 센서 데이터를 보호하는 "Secure Enclave" 영역을 포함하며, 이는 ARM의 TrustZone/SecurCore 기술로 보안이 강화된 것으로 추정된다.[4][15]

2. 1. 하드웨어 구성

A7은 애플이 설계한[7] 64비트[6] 1.3[7]–1.4[8] GHz ARMv8-A[9][10] 듀얼 코어 CPU '''사이클론'''을 특징으로 한다.[9] A7은 ARMv8-A 아키텍처의 64비트 A64 명령 집합을 사용하여 레지스터 수를 A6에 비해 두 배로 늘렸다.[11] 각 64비트 폭의 범용 레지스터 31개와 각 128비트 폭의 부동 소수점/NEON 레지스터 32개가 있다.[6]

A7에는 그래픽 처리 장치(GPU)가 통합되어 있으며, AnandTech는 이를 4 클러스터 구성의 PowerVR G6430으로 보고 있다.[12]

A7은 코어당 64 KB의 L1 캐시(데이터용, 명령어용), 두 CPU 코어가 공유하는 1 MB의 L2 캐시,[9] 그리고 전체 SoC를 지원하는 4 MB의 L3 캐시를 가지고 있다.[8]

A7은 A5에서 처음 도입된 이미지 프로세서를 포함하며, 이미지 안정화, 색상 보정 및 밝기 균형과 같은 카메라 관련 기능에 사용된다.[13][14] A7은 또한 아이폰 5S 및 아이패드 미니 3의 Touch ID 지문 센서의 데이터를 저장하고 보호하는 "Secure Enclave"라는 영역을 포함한다.[4] Secure Enclave의 데이터 보안은 ARM의 TrustZone/SecurCore 기술에 의해 강화되는 것으로 추정된다.[15] Apple A6과 달리, A7 SoC는 더 이상 가속도계, 자이로스코프 및 나침반을 지원하지 않는다. 전력 소비를 줄이기 위해, 이 기능은 새로운 M7 모션 코프로세서로 이동되었으며,[16][17] 이는 NXP 반도체의 별도 ARM 기반 마이크로컨트롤러인 것으로 보인다.[18]

애플은 아이폰 5S, 아이패드 미니 2, 아이패드 미니 3에서 1.3 GHz로 작동하는 A7 칩의 APL0698 변형을 사용한다.[7][19] 이 A7 칩은 삼성전자(Samsung Electronics)에서 high-κ 금속 게이트(HKMG) 28 nm 공정으로 제조되었으며,[20][21] 칩에는 102mm2 크기의 다이에 10억 개 이상의 트랜지스터가 포함되어 있다.[7] ABI 리서치에 따르면 A7은 고정 소수점 연산 중에 1100 mA, 부동 소수점 연산 중에 520 mA를 소비했으며, 이전 모델인 아이폰 5의 A6 프로세서는 485 mA 및 320 mA를 소비했다.[22] 이 칩은 1 GB의 LPDDR3 DRAM과 64비트 와이드 메모리 인터페이스를 패키지에 함께 사용하는 패키지 온 패키지(PoP) 형태로 제조되었다.[9][23]

애플은 아이패드 에어에 1.4GHz로 작동하는 A7 칩의 APL5698 변형을 사용한다.[8] 이 칩의 다이 크기와 레이아웃은 최초의 A7과 동일하며, 삼성에서 제조되었다.[24] 그러나 최초 버전의 A7과 달리, 아이패드 에어에 사용된 A7은 적층된 RAM이 없어 PoP(Package on Package) 형태가 아니다. 대신 칩온보드(chip-on-board) 장착 방식을 사용하여 DRAM과 바로 인접해 있으며, 애플 A5X 및 A6X와 유사하게 금속 히트 스프레더로 덮여 있다.[24][25]

CPU는 애플이 설계한[37] 64비트 ARM 아키텍처[36]로, 듀얼 코어에 최대 1.3GHz로 작동하며[37], 명령어 집합은 ARMv8-A를 지원한다. L1 캐시는 코드 64KB, 데이터 64KB이다. L2 캐시는 1MB[38]이다. 개발 코드명은 Cyclone[38][39]이다.

GPU는 PowerVR G6430으로, 4 클러스터 설정이다[40]。

지원 메모리는 LPDDR3 SDRAM이며, 데이터 폭은 64비트 싱글 채널[38]이다. iPhone 5s에 탑재된 메모리는 1GB[41]이다.

공정 기술은 28nm HKMG이며, 다이 크기는 102mm2[31][36]이다.

2. 2. 메모리

A7은 패키지 온 패키지(PoP) 형태로 제조되었으며, 1 GB LPDDR3 DRAM과 64비트 와이드 메모리 인터페이스를 사용한다.[9][23] iPhone 5s에 탑재된 메모리는 1GB이다.[41] 지원 메모리는 LPDDR3 SDRAM이며, 데이터 폭은 64비트 싱글 채널이다.[38]

아이패드 에어에 사용된 A7은 적층된 RAM이 없어 PoP 형태가 아니다. 대신 칩온보드(chip-on-board) 장착 방식을 사용하여 DRAM과 바로 인접해 있으며, 애플 A5X 및 A6X와 유사하게 금속 히트 스프레더로 덮여 있다.[24][25]

2. 3. 제조 공정

A7 칩은 삼성전자에서 high-κ 금속 게이트(HKMG) 28 nm 공정으로 제조되었다.[20][21] 칩에는 102mm2 크기의 다이에 10억 개 이상의 트랜지스터가 포함되어 있다.[7] 아이폰 5S, 아이패드 미니 2, 아이패드 미니 3에 사용된 A7은 1.3 GHz로 작동하며,[7][19] 패키지 온 패키지(PoP) 형태로 1 GB의 LPDDR3 DRAM과 함께 패키징되었다.[9][23] 아이패드 에어에 사용된 A7은 1.4GHz로 작동하며,[8] 칩온보드(chip-on-board) 장착 방식을 사용하여 DRAM과 바로 인접해 있고, 금속 히트 스프레더로 덮여 있다.[24][25]

2. 4. 변형

애플은 아이폰 5S, 아이패드 미니 2, 아이패드 미니 3에서 1.3 GHz로 작동하는 A7 칩의 APL0698 변형을 사용한다.[7][19] 이 A7 칩은 삼성전자에서 high-κ 금속 게이트(HKMG) 28 nm 공정으로 제조되었으며,[20][21] 칩에는 102 mm2 크기의 다이에 10억 개 이상의 트랜지스터가 포함되어 있다.[7] 이 칩은 1 GB의 LPDDR3 DRAM과 64비트 와이드 메모리 인터페이스를 패키지에 함께 사용하는 패키지 온 패키지(PoP) 형태로 제조되었다.[9][23]

애플은 아이패드 에어에 1.4GHz로 작동하는 A7 칩의 APL5698 변형을 사용한다.[8] 이 칩의 다이 크기와 레이아웃은 최초의 A7과 동일하며, 삼성에서 제조되었다.[24] 그러나 최초 버전의 A7과 달리, 아이패드 에어에 사용된 A7은 적층된 RAM이 없어 PoP(Package on Package) 형태가 아니다. 대신 칩온보드(chip-on-board) 장착 방식을 사용하여 DRAM과 바로 인접해 있으며, 애플 A5X 및 A6X와 유사하게 금속 히트 스프레더로 덮여 있다.[24][25]

3. 특허 소송

A7의 분기 예측기는 1998년 특허를 침해했다는 주장이 제기되었다.[26] 2015년 10월 14일, 지방 법원은 애플이 애플 A7 및 A8 프로세서에서 "병렬 처리 컴퓨터를 위한 테이블 기반 데이터 추측 회로"를 침해했다고 판결했다.[27] 이 특허는 위스콘신 대학교와 연계된 위스콘신 동문 연구 재단(WARF) 소유이다. 2017년 7월 24일, 애플은 특허 침해에 대해 WARF에 5.06억달러를 지불하라는 명령을 받았다. 애플은 2017년 10월 26일 연방 순회 항소 법원에 항소 심리 요약서를 제출하여 애플이 위스콘신 동문 연구 재단이 소유한 특허를 침해하지 않았다고 주장했다.[28] 2018년 9월 28일, 항소심에서 판결이 뒤집히고, 미국 연방 순회 항소 법원은 배상 판결을 기각했다.[29] 해당 특허는 2016년 12월에 만료되었다.[30]

4. 채용 제품


  • 애플 아이폰 5S - 2013년 9월
  • 애플 아이패드 에어 - 2013년 11월
  • 애플 아이패드 미니 2 - 2013년 11월
  • 애플 아이패드 미니 3 - 2014년 11월

참조

[1] 웹사이트 Inside the iPhone 5s http://www.chipworks[...] Chipworks 2013-09-20
[2] 웹사이트 Apple's upcoming A7 iPhone chip will have Samsung components, code inside iOS 7 reveals http://9to5mac.com/2[...] 9to5Mac 2013-09-13
[3] 웹사이트 iPad Air and iPad Mini with Retina Display include Qualcomm's MDM9615 baseband http://www.anandtech[...] AnandTech 2013-11-17
[4] 간행물 Apple Announces iPhone 5s—The Most Forward-Thinking Smartphone in the World https://www.apple.co[...] Apple 2013-09-13
[5] 웹사이트 Apple Announces A7, World's First 64-bit Smartphone SoC http://www.anandtech[...] AnandTech 2013-09-16
[6] 웹사이트 The iPhone 5s Review: The Move to 64-bit http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-18
[7] 웹사이트 The iPhone 5s Review: A7 SoC Explained http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-18
[8] 웹사이트 The iPad Air Review: iPhone to iPad: CPU Changes http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-10-30
[9] 웹사이트 The iPhone 5s Review: After Swift Comes Cyclone http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-18
[10] 간행물 '[LLVMdev] A7 processor support?' http://lists.llvm.or[...] 2017-07-09
[11] 웹사이트 Apple unveils 64-bit iPhone 5S with fingerprint scanner, $199 for 16GB https://arstechnica.[...] Ars Technica 2013-09-12
[12] 웹사이트 The iPhone 5s Review: GPU Architecture http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-18
[13] 웹사이트 iPhone 5s - Design https://www.apple.co[...] Apple Inc.|Apple 2013-09-13
[14] 웹사이트 A Photographer's Take On The iPhone 5S Camera https://techcrunch.c[...] TechCrunch 2013-09-13
[15] 웹사이트 Investigating Touch ID and the Secure Enclave https://securosis.co[...] Securosis 2013-09-25
[16] 웹사이트 The iPhone 5s Review: M7 Motion Coprocessor http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-18
[17] 웹사이트 iPhone 5s packs M7 motion-sensing chip, CoreMotion API for more accurate tracking https://www.engadget[...] Engadget 2013-09-11
[18] 웹사이트 Inside the iPhone 5s https://www.triksimp[...] triksimple.com 2021-12-23
[19] 웹사이트 iPad Mini Retina Display Teardown http://www.ifixit.co[...] IFixit 2013-11-13
[20] 웹사이트 triksimple.com https://www.triksimp[...] triksimple 2021-12-23
[21] 웹사이트 Chipworks Confirms Apple's A7 is Built On Samsung's 28nm HK+MG Process http://www.anandtech[...] AnandTech 2013-10-23
[22] Webarchive Google/Motorola Mobility’s Moto X Outpaces Competition with New Innovations https://www.abiresea[...] ABI Research 2013-10-17
[23] 웹사이트 Quick Turn Teardown of the Apple iPhone 5s http://www.techinsig[...] TechInsights 2013-09-20
[24] 웹사이트 Inside the iPad Air http://www.chipworks[...] Chipworks 2013-11-13
[25] 웹사이트 iPad Air Teardown http://www.ifixit.co[...] IFixit 2013-11-13
[26] 웹사이트 Cupertino copied processor pipelining claims Wisconsin U https://www.theregis[...] The Register 2014-02-03
[27] 뉴스 Apple faces $862M patent damage claim from University of Wisconsin https://arstechnica.[...] Ars Technica 2015-10-14
[28] 뉴스 Apple urges appeals court to toss $506 million patent loss to WARF https://www.reuters.[...] Reuters 2018-02-22
[29] 뉴스 Apple wins reversal in University of Wisconsin patent lawsuit https://www.reuters.[...] Reuters 2018-11-17
[30] 뉴스 Apple ordered to pay $506 million to university in patent dispute https://www.reuters.[...] Reuters 2017-07-26
[31] 웹사이트 Inside the iPhone 5s http://www.chipworks[...] Chipworks 2013-09-20
[32] 웹사이트 Apple's upcoming A7 iPhone chip will have Samsung components, code inside iOS 7 reveals http://9to5mac.com/2[...] 9to5Mac 2013-07-31
[33] 간행물 Apple Announces iPhone 5s—The Most Forward-Thinking Smartphone in the World https://www.apple.co[...] Apple 2013-09-10
[34] 간행물 AppliedMicro Showcases World’s First 64-bit ARM v8 Core http://www.businessw[...] AppliedMicro 2014-02-11
[35] 웹사이트 Apple Announces A7, World's First 64-bit Smartphone SoC http://www.anandtech[...] AnandTech 2013-09-16
[36] 웹사이트 The iPhone 5s Review: The Move to 64-bit http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-17
[37] 웹사이트 The iPhone 5s Review: A7 SoC Explained http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-17
[38] 웹사이트 The iPhone 5s Review: After Swift Comes Cyclone http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-17
[39] 웹사이트 "[LLVMdev] A7 processor support?" http://lists.cs.uiuc[...] LLVM Developers Mailing List 2013-09-10
[40] 웹사이트 The iPhone 5s Review: GPU Architecture http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-17
[41] 웹사이트 Quick Turn Teardown of the Apple iPhone 5s http://www.techinsig[...] TechInsights 2013-09-20
[42] 웹인용 Apple Announces iPhone 5s—The Most Forward-Thinking Smartphone in the World https://www.apple.co[...] Apple 2013-09-10
[43] 웹인용 AppliedMicro Showcases World’s First 64-bit ARM v8 Core http://www.apm.com/m[...] AppliedMicro 2011-10-27
[44] 웹인용 Apple Announces A7, World's First 64-bit Smartphone SoC http://www.anandtech[...] AnandTech 2013-09-10
[45] 웹인용 The iPhone 5s Review: A7 SoC Explained http://anandtech.com[...] AnandTech 2013-09-17


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