iFixItの面々が新型iPadの裏側を覗き見るというお決まりの素晴らしい仕事をしていますが、その内部構造の一つはまだ精査されていません。それは、Appleが設計し「S5L8945X」と名付けられたA5Xチップで、Samsungの45ナノメートルプロセスで製造されています。そこでシリコン分析会社Chipworksが、A5Xパッケージのいわゆる「フロアプラン」を描いた高解像度写真を公開しました。
彼らの分析はA5Xアーキテクチャに関する推測を裏付けるものであり、A5Xパッケージの内部構造に関する興味深い洞察を提供しています。上の写真からもわかるように、A5Xのダイの大部分は4つのグラフィックコアに割り当てられており、その速度はNVIDIAのTegra 3チップに匹敵することが判明しています。
Appleは搭載されているGPU/CPUの種類を公表していませんが、A5XにはImagination TechnologiesのPowerVR SGX543MP4テクノロジーが搭載されているという噂が広まっています。iPad 2のA5チップにはデュアルコアのPowerVR SGX543MP2 GPUが搭載されているようです（どちらのチップもデュアルコアARM Cortex-A9 MPCore CPUで動作しています）。ポリシリコンダイの写真に写っている詳細は、以下をご覧ください。
Chipworksは、A5Xが、メモリボールグリッドアレイパッケージをディスクリートロジックの上に積み重ね、それらの間の信号をルーティングするための標準インターフェースを備えたパッケージオンパッケージ設計から脱却したことを確認しました。これは、A5XシリコンがRAMと一緒にパッケージ化されていないことを意味します。
A5Xでは、Appleはパッケージングも変更しました。DRAMをパッケージ・オン・パッケージで搭載していた従来の方式から、DRAMを基板の反対側に物理的に配置する方式に変更しました。このタイプのパッケージングは、単一モジュールではなくなるためBoM（部品表）の簡素化という点では（理論上は）不利であり、チップとメモリ間の配線が増えるためパフォーマンス面でも不利であると報告されています。[…] 今後、Appleが32nm以下の低消費電力プロセス技術（おそらくHigh-kメタルゲートの採用）に移行するにつれて、PoP設計への回帰が見られるようになると予想されます。
興味深いことに、Chipworksは新しいレイアウトへの移行が「潜在的な熱問題」を引き起こしたのではないかと懸念しています。ご存知のとおり、本日、熱画像検査とConsumer Reportsの調査により、Retinaディスプレイに最適化されたInfinity Blade IIのようなグラフィックを多用するゲームでGPUが限界に達すると、新しいiPadが熱くなることが判明しました。
サイズについて言えば、A5Xパッケージは165mm²で、A4パッケージ（53.3mm²）の3倍以上の大きさです。ちなみに、NvidiaのTegra 3は82mm²です。より多くの部品を詰め込むためにパッケージサイズを大きくすることは、噂通りAppleがチップ生産をTSMCの22ナノメートルプロセスに移行するまでの一時的な措置に過ぎません。
すぐ下にある、前世代の A5 パッケージのフロアプランを示す別のショットをご覧ください。
上図：前世代の A5 パッケージ。
A5X システム オン チップは省電力設計を特徴としていますが、4 倍のピクセルを駆動する必要があり、高解像度の Retina ディスプレイと 4G ネットワークと組み合わせる必要があるため、Apple は新しい iPad に iPad 2 よりも 70 パーセントも容量が大きい、はるかに大きなバッテリーを組み込むことになりました。
