服務存儲設計模式：Cache-Aside模式
Cache-Aside模式一種常用的緩存方式，通常是把數據從主存儲加載到KV緩存中，加速后續的訪問。在存在重復度的場景，Cache-Aside可以提升服務性能，降低底層存儲的壓力，缺點是緩存和底
作為全球最大的半導體采購商，蘋果的芯片支出一直處于領先地位。根據 Statista 提供的數據，2022年，蘋果在半導體上的支出達到了670.6億美元，2021年為688億美元。這一巨額投資凸顯了蘋果芯片供應鏈的重要性，鑒于此，蘋果的芯片供應鏈及其組成成為業界關注的焦點。
本文將以iPhone 15 Pro為例，重點分析蘋果的主要芯片供應商。（因為iPhone 15 配備了 A16 Bionic 芯片，而只有 iPhone 15 Pro 和 15 Pro Max 使用了先進的3納米 A17 Pro 芯片。）根據Quartr基于Techinsights的拆解報告的一份繪圖，可以清晰的看到iphone 15 pro的不同芯片供應商。
雖然目前還尚不清楚蘋果今年的半導體支出，但是可以確定的是，3nm的A17 pro芯片造價不菲，盡管蘋果在半導體投資上的支出巨大，但 iPhone 15 系列的市場銷售表現似乎并不理想。據 Counterpoint Research 的數據顯示，在中國市場，iPhone 15自發布之后的首兩周銷量同比上一代機型iPhone 14系列減少了4.5%。
圖源：Quartr
Logic Board（邏輯板）
邏輯板可謂是手機的“大腦”，主要集成了處理器、內存和其他關鍵芯片，其上的芯片決定了手機的絕大部分功能和性能。
整個邏輯板上最醒目的當屬蘋果自研的A17 Pro。蘋果宣稱 A17 Pro 是“智能手機上最快的芯片”。A17 Pro包含190億個晶體管，比A16的160億個晶體管數量增加了19%。A17 Pro采用蘋果設計的64位六核CPU，其中兩個運行頻率為 3.78 GHz 的高性能核心，以及四個運行頻率為 2.11 GHz的節能核心。蘋果聲稱，由于改進的分支預測以及更寬的解碼和執行引擎，新的高性能核心速度提高了10%，而且新的節能核心速度比競爭對手更快，效率高出3倍。
A17 Pro集成了新的蘋果設計的六核GPU，蘋果聲稱速度提高了20%，這是蘋果GPU 歷史上最大的重新設計，增加了硬件加速光線追蹤和網格著色支持。16 核神經引擎現在每秒能夠執行 35 萬億次操作。A17 Pro 還增加了對AV1解碼和USB 3.2 Gen 2 的支持（預計高達 10Gbps / 1.25GBps）。
博通公司（Broadcom）是iPhone 15 Pro 的無線充電接收器的供應商。蘋果對博通的總營收貢獻達20%，其中包括博通的射頻組件、WiFi/藍牙芯片等。雖然蘋果曾計劃自行研發 Wi-Fi 芯片，并設想在2025年前替換博通的部分或全部Wi-Fi/藍牙射頻芯片，但根據蘋果芯片供應鏈分析師的消息，蘋果已決定終止 Wi-Fi 芯片的自主研發。2023年5月23日，蘋果宣布，他們已與博通簽署了一項新的長期合作協議，涉及數十億美元的投資。根據這項協議，博通將負責開發 5G 射頻組件（包括 FBAR 濾波器）以及其他先進的無線連接技術組件。
德州儀器提供的USB接口為數據傳輸和充電提供了接口。此外，邏輯板上還有一個SK hynix的8GB DRAM。Cirrus Logic的音頻編解碼器和音頻放大器為用戶提供了高品質的聲音體驗。ATP的UFS 2.2處理器加速了數據讀寫速度，提供了更快的響應。此外，蘋果還分別采用了瑞薩和意法半導體的功率管理集成電路，以及博世的MEMS加速度計和陀螺儀。
Memory Board（存儲板）
存儲和內存在iPhone 15中占據了重要地位。在iPhone 15 pro中，SK海力士提供的8GB DRAM和鎧俠（KIOXIA）的256GB NAND閃存顯示了現代智能手機對高性能和大容量存儲的需求。這也與當下的使用場景相符，用戶需要大量的存儲空間來存儲高清視頻、照片和應用程序，同時也需要足夠的RAM來保證多任務處理的流暢性。
Cirrus Logic的邏輯電源轉換器和德州儀器的AMOLED顯示電源芯片確保了電源供應的穩定性。NXP的NFC控制器和安全元件顯示了Apple對于安全支付和數據安全的重視，隨著數字支付和移動支付的普及，安全技術在智能手機中的重要性也日益增強。
Radio Frequency Board（射頻板）
射頻板是芯片供應商競爭最激烈的板塊。射頻板是手機與外界通信的關鍵部件，5G、Wi-Fi和藍牙等現代通信技術都依賴于射頻板。在這里，我們看到了Broadcom, Skyworks, Qualcomm和Qorvo等公司都為iPhone 15 pro提供了射頻模塊。這表明Apple可能會根據技術特性、成本和供應鏈可靠性等因素選擇不同的供應商，這種策略有助于降低供應風險，確保持續供應，并可能促進技術競爭，從而推動技術進步。
另外，最亮眼的當屬清一色的高通，高通為iPhone15 pro提供了2個FR1 RF收發器、1個Snapdragon X70調制解調器、1個電源管理集成電路和2個包絡跟蹤器（Envelope Tracker）。其中，高通的Snapdragon X70調制解調器和RF前端收發器均為5G通信的核心組件。包絡跟蹤器是一種高級電源管理技術，它可以動態調整供給射頻功率放大器的電源電壓，以匹配信號的即時需求，能夠有效地降低功耗并提高放大器的效率。
值得注意的是，調制解調器（基帶芯片）正是蘋果努力自主研發的領域，蘋果每年都要投入巨資購買高通的基帶芯片。據瑞銀估算，高通上一財年僅通過向蘋果銷售調制解調器就收入約726 億美元，大約占其總收入的 16%。除此之外，高通還通過對蘋果征收蜂窩授權費用盈利，瑞銀預計2022年這一數字約為19億美元。
2019 年，蘋果以10 億美元的價格收購了英特爾的智能手機調制解調器業務，此舉使其獲得了大約 2,200 名員工和一批專利。然而，蘋果在自主研發 5G 基帶芯片方面進展緩慢，因此在今年9月份，據報道，蘋果已與高通簽署了一項為期三年的協議，根據該協議，高通將在2024至2026年期間繼續為蘋果新款手機提供調制解調器芯片。但是，隨著蘋果的研發進行，高通假設，預計到2026年，它只能為蘋果手機供應20%的調制解調器芯片。
意法半導體（STMicroelectronics）的安全MCU芯片提供了額外的數據安全保障。配備ST的eSIM意味著蘋果繼續支持eSIM技術。eSIM是一個嵌入式SIM，它允許用戶在不更換物理SIM卡的情況下切換運營商，這為用戶提供了更大的靈活性，并可能逐漸取代傳統的物理SIM卡。
射頻板塊上也使用了恩智浦的NFC控制器。NFC技術已經被廣泛應用于無線支付、設備對接和其他功能。
寫在最后
在科技巨頭蘋果公司的產品演進史上，自研芯片已成為一塊不可或缺的里程碑。從首款自主研發的A4芯片到如今廣受贊譽的M1芯片，蘋果在半導體設計領域的深度和廣度都顯示了其不斷追求硬件自主控制的決心。考慮到蘋果對整個產品生態系統的綜合控制戰略，還有哪些潛在的芯片可能成為蘋果自研的對象呢？未來幾年，又有哪些芯片供應商將不在這幅圖當中。
從Broadcom的無線充電模塊到Qualcomm的5G基帶芯片，蘋果對無線技術的執著關注是顯而易見的。隨著未來智能手機對無線技術的日益依賴，不論是在數據傳輸、充電或是通信方面，都展現了向無線轉變的趨勢。對蘋果來說，基帶芯片的控制權顯得尤為重要，而這也可能意味著高通將成為下一個面臨威脅的供應商。
如果蘋果成功研發出自家的基帶芯片，那么鑒于射頻芯片和基帶芯片之間的緊密聯系，射頻芯片的市場地位也可能岌岌可危。這將對博通、Qorvo、Skyworks等射頻芯片制造商構成挑戰。由于蘋果的信號問題已成為用戶的一大詬病，甚至衍生出“蘋果無信號，付不了款”的網絡段子，自研射頻和基帶部分或將能夠助力蘋果在信號方面進行進一步優化。
存儲應該是相對安全的一個領域，SK hynix和KIOXIA分別提供了DRAM和NAND閃存，這兩種存儲技術對于手機的性能和用戶體驗至關重要。快速的讀寫速度和足夠的存儲空間對于現代智能手機來說是基本需求。
從NXP的NFC控制器和安全元件到STMicroelectronics的安全MCU芯片，都表明蘋果對于用戶數據和交易安全的重視。此外，Cirrus Logic在音頻放大器和音頻編解碼器方面與Apple有深度合作。這些組件相對較便宜，這些器件的成本對于最終產品的零售價格影響相對較小。此外，像蘋果這樣的大型制造商通常能夠通過大批量采購和談判更好的交易條件來降低成本。
展望未來，考慮到AI和機器學習在未來技術中的重要性，蘋果可能會考慮自行設計更加強大的AI加速器，以支持Siri和其他AI應用的進一步創新。這可能涉及到更專業的AI處理器或是專用于特定AI任務的芯片。
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