▲图1 2022年6月发布的“MacBook Pro”外观（来源：Techanarie Report）新款2022款MacBook Pro的结构与之前相同，只需卸下大约10颗螺丝即可轻松卸下底盖。(1)图1右上角是3CELL电池，(2)是立体声喇叭，(3)是热管和风冷风扇，(4)是主处理器板，处理器板下方是键盘，(5)表示Wi-Fi天线，(6)表示具有TAPTIC功能的触摸板。电池几乎占了一半，最大板尺寸为202mm x 83mm。表1对比了2020年11月发布的MacBook Pro，首次配备了“Apple M1”，以及2022 年6月发布的MacBook Pro，首次配备了M2。
▲表1：2022年6月发布的“MacBook Pro”外观（来源：Tekanariye 报告）拆下底盖，对比一下板子的正反面，你会发现它们几乎是一样的。每一个的内部排列、大小和形状几乎相同，布线路线也相同。类似地，基板具有几乎相同的尺寸、形状和芯片布局。大街上都说“处理器刚从M1换成M2”，其实也确实如此。您不能仅通过卸下底盖来判断。但是，如果仔细看，电容的位置和数量是不同的，所以很明显这两个板是不同的。两者价格都在20万日元以下，但2022年款比2020年款高出20%左右。有处理器成本增加（同时功能增加）和内存性能提高等成本增加因素，但很可能也包括由于世界形势的变化而导致的成本增加。图2显示了如何拆卸基板。许多电线从电路板进出到触摸板、键盘、显示器、扬声器、电池、外部端子等。卸下它们并拧下将它们连接到框架的螺钉，您就可以取出电路板。
▲图2 “M2”处理器的 MacBook Pro 拆解板（来源：Tekanariye 报告）在基板上添加加强金属、散热用热管（散热器）、散热片、金属框架等。散热器采用覆盖整个处理器部分的结构，并通过热管与风冷风扇连接以释放热量。风冷风扇体积小，直径46mm。它有许多叶片，而且很薄，因此可以非常顺利地排出热量。
移除热管后，与DRAM集成的封装中的 M2 处理器几乎出现在电路板的中央。处理器右侧和顶部有一块黑色散热片。此外，NAND闪存安装在处理器的左上方。图2 的左下方显示了移除散热片的电路板。散热片一共三块，其中两块配有电源IC，优化处理器的供电。散热片的第三部分（板子右侧）是一个接口IC。
01.
M1/M2的处理器和外围芯片对比
表2显示了2020 M1 MacBook Pro和2022 M2 MacBook Pro的处理器和外围芯片的比较结果。
▲表2 MacBook Pro with M1和MacBook Pro with M2主要芯片对比（来源：Techanarie Report）处理器类型名称已从“APL1102”更改为“APL1109”并且有所不同。与处理器结合的两颗电源IC也有不同的型号名称（拆开芯片后对比过内部）。
最大的区别是与处理器配对的DRAM。M1采用LPDDR4X，M2采用高速LPDDR5。表2中未列出的其他一些芯片也已被替换。闪存仍然是日本铠侠公司制造，但容量有所增加，是一个单独的芯片。部分接口芯片和功率半导体也已更换。板子的外观和尺寸，板上的芯片排列等几乎一样，但是处理器和外围芯片都是100%更换的。
另一方面，触摸板、音频编****、NFC（近场通信）控制器、运动传感器、电池充电器IC等在2020和2022版本中完全相同。由于端子位置和尺寸相同，看来只更换2020款MacBook Pro主板和2022款MacBook Pro主板就可以升级到M2版本。
02.
比较M1和M2
图3是处理器M1和M2的比较。我们已经完成了M2的芯片开孔，但是硅片开孔照片省略了。
▲图3 M1与M2对比（来源：Tekanariye Report）M1基于台积电的第一代5nm工艺制作，而M2则基于改进的第二代5nm工艺制造。安装的晶体管数量也增加了25%，从160亿增加到200亿。至于实际的硅尺寸，如图 3 所示，M2比M1大了一个尺寸。两个CPU核心都是8个核心（4个高速核心+4个高效核心）。
M2相比M1增加了2个GPU核心，并且有10个（10个核心）。此外，Neural Engine 的性能也从11TOPS提升到了15.8TOPS。内存接口在很多方面都进行了放大，比如从LPDDR4X加速到LPDDR5，让它成为了名副其实的M2处理器。未来，将在此M2的基础上实现进一步演进。
03.
英特尔的Thunderbolt芯片终于消失图4显示了安装在M2 MacBook Pro的显示控制板上的显示时序控制器TCON。
▲图4 M2 MacBook Pro上的TCON（显示时序控制器）。使用与24英寸iMac相同的TCON（来源：Techanarie报告）所有大型显示设备肯定会使用 TCON（智能手机和智能手表除外）。
苹果的许多产品都使用Parade Technologies（以下简称Parade）的TCON（iPad也是如此）。
2021年发布的“24 英寸iMac”和 2022年发布的MacBook Pro的TCON使用的是 Parade的“DP855A”。虽然显示器大小不同，但使用的是同一个TCON，很明显苹果产品的零件是通用的。顺便说一句，2011 年发布的MacBook的TCON是Parade的“DP615”。近10年来，Parade芯片一直在被苹果使用。此外，虽然图4中未显示，但2011年发布的MacBook触摸板IC是Broadcom的“BCM5976”。同样的 BCM5976也用于2022款MacBook。还有其他用了10年的供应商。
表3是过去11年MacBook型号的处理器和Thunderbolt接口芯片的相当简短的列表（尽管我们几乎每年都有该型号的数据）。
▲表3 MacBook外观及主要处理器和Thunderbolt接口芯片列表 （来源：Techanarie 报告）
Thunderbolt芯片是从2011型号安装的。从那以后，所有的Mac产品都使用了英特尔的Thunderbolt芯片。直到2020年5月发布的MacBook Pro，该处理器也还是由英特尔制造的。
自2020年11月发布的MacBook采用Apple M1以来，英特尔处理器就已停止使用，但许多苹果产品继续使用英特尔的Thunderbolt芯片。
不过，在2022年6月发布的MacBook Pro中，已经换成了非英特尔的接口芯片。
04.
M2处理器看起来一样，但内部却“不同”图5显示了MacBook Pro主板和主处理器M2。
▲图5 2022年6月发布的MacBook Pro主板和M2处理器 （来源：Tekanariye Report）
M2处理器将DRAM整合到一个单独的封装中，并进行了模块化，使其成为继“A12X”、“A12Z”和“M1”之后的第四款具有类似结构的苹果芯片。右侧有两个DRAM，左侧处理器侧覆盖有金属LID用于散热。金属 LID 用粘合剂固定在处理器和封装上，需要一些专业知识才能将其取下。电源IC安装在板上处理器的上方和右侧，进行电源关闭和电压波动等处理。处理器和电源 IC 是芯片组的支柱，因此它们在任何非 Apple 系统中都非常靠近。
图6显示了从板上拆下的M2处理器封装的背面。与板子相连的端子（信号和电源）排列密集。终端数量超过2500个。
▲图6 M2封装背面（来源：Techanarie Report）
▲图8 比较M1和M2硅（来源：Tecanariye报告）05.
苹果借助内部IP向前迈进苹果已经披露了M1和M2的制造工艺和晶体管数量。M1有160亿个晶体管，M2有200亿个晶体管，电路规模增长25%。实际硅面积增长率为23.8%，略低于电路规模。集成密度增加约1%。GPU从8核增加到10核，增加了被苹果新命名为“媒体引擎”的8K处理功能，运算单元数量增加。
算术单元由标准单元和最小单元SRAM组合而成，因此即使在硅中也具有最高的集成密度。在从M1到M2的演进中，运算单元中核心数量的增加和功能的增加占了大部分，因此整个硅片的集成密度趋于增加。M1 Pro和M1 Max也有更多的运算单元（GPU等核心数量），所以集成密度略高于M1。与M1相比，M2在电路规模和集成密度上都得到了升级，当然也在升级。
表4显示了2020年发布的“iPhone 12”中使用的“A14”、2020 年发布的MacBook 中开始采用的M1、2021 年发布的“iPhone 13”中的“A15”以及2022年的M2。是拆开所有芯片封装，剥去布线层，扩大高性能CPU的一个核心的照片对比。
▲表4 苹果处理器A14/M1/A15/M2对比（来源：Techanarie报告）CPU内部图中可以看到的网状部分是SRAM。黑色区域是排列逻辑单元的位置。SRAM由指令和数据组成。逻辑部分是纯黑色的，但由于排列着数百万个逻辑单元，在照片的分辨率下看起来只是黑色。
A14和M1具有相同的CPU（形状和大小），A15和M2具有相同的CPU。A14使用2个CPU，M1使用4个CPU，A15使用2个CPU，M2使用4个CPU。这张照片清楚地表明，苹果正在理想地开发一个生态系统（内部IP），该生态系统使用在同一家公司内花费时间和精力设计的资产。
笔者也曾在一家半导体厂商开发过CPU等多个IP，但即使在同一家公司内，也有很多不同部门分开开发的经验，内部IP的彻底转换也在进行中。由此可见，苹果高度统一。
06.
苹果产品内部生产芯片的历史表5简要总结了苹果产品的“内部生产历史”。虽然没有在表中显示，但苹果也在内部生产用于耳机和智能手表的Wi-Fi芯片、蓝牙音频芯片、UWB（超宽带）通信芯片等。
▲表5 苹果产品内部生产芯片的历史（来源：Techanarie 报告）2010年，“iPhone 4”的“A4”处理器是内部制造的，2020年，Mac的M1也是内部制造的。2022年，Thunderbolt也将在内部制造。内部芯片组肯定在进步。
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