透视第二代iPod Nano的设计和元器件选择策略

2007-01-15 08:48:36来源: 电子工程专辑

苹果公司近期发布其第二代iPod Nano时,对这种风靡全球的闪存式音乐播放机进行了改头换面。第二代Nano处在整个iPod产品线的中游,具有2、4和8GB三种容量配置,相应地能分别存储500、1,000和2,000首歌曲。

第二代iPod Nano都有哪些变化呢?让我们先从最显而易见的部分开始。苹果更改了外壳设计,采用铝合金的一体化外壳取代了由不锈钢底壳和塑料上盖构成的两部分设计。这种外型设计上的改变,可能是苹果为了消弭对其第一代iPod Nano所用塑料上盖易被划磕的抱怨。作为最初Nano版本的玩家,我可证明,老版Nano的外饰的确“弱不禁风”,但其它部分却相当结实。在新的铝外壳内部是密度很高的电子部分。铝壳的底部可被打开,在拧下几个很小的螺丝后,核心电子部分可从外壳底部取出来。

外壳的结构略有苹果现已不再生产的iPod Mini的遗韵。基于微硬盘的Mini需要一个相当大的壳,而电子封装密度没达到我们在第二代Nano中看到的水平,但所用技术仍然相同。除了保护性底盖之外,与Mini一样的还有,第二代Nano所有的一个用于LCD(新Nano采用176×132像素TFT显示器)屏的丙烯酸树脂窗口和滚轮组件是流畅的外壳表面中仅有的嵌入式部件。

元件选择的连贯性与多渠道供应

除了机械方面的重新设计,苹果在保持所选设计元件的相当连贯性之时,对供应链也作了重要变更。舍弃PortalPlayer的核心媒体处理器也许是最大的变化。

一个打着苹果标志的ASIC(S5L8701- B05)来自三星,该ASIC负责全部音频和静态图像编码工作。与第一代iPod Nano的CPU上打着苹果的专用标志不同,第二代Nano所用的ASIC的标记表明三星芯片6×6mm的裸片内使用了一个ARM内核。该ASIC采用与第一代Nano基于PortalPlayer的处理器类似的有缺省管脚的BGA封装。与采用选自SST独立NAND控制器的第一代设计不同,三星的CPU看来直接整合了NAND接口,从而降低了成本和复杂性。

来自SST的1MB闪存为三星的处理器提供支持,部分或全部程序代码存储在该闪存中;一款Qimonda(前身为英飞凌闪存部门)的32MB SDRAM提供系统工作存储器且,还可能作为来自NAND闪存的歌曲数据的缓存。在对其它第二代Nano解剖后,已获悉三星也是该32MB SDRAM的一个供应商。

从第一代Nano继承下来的设计包括来自赛普拉斯的滚轮控制器(CY8C21001A)以及一款修改版NXP电源管理芯片(PCF50635)。用作音频编解码器和耳机功放的一款欧胜器件(WM8750S)也与原先Nano中的不同。与三星的媒体CPU一样,后两种器件都是专为苹果标记的,据推测是为了对供应链做些掩饰。

其它标记得更清楚的电源管理器件包括一款美国国家半导体的DC/DC转换器(LM34910B)及凌力尔特的LTC4066,后者负责通过Nano的USB接口给与貌似晶圆的2.2×33×55mm锂离子聚合物电池充电。据估计,在标准单节3.7V电压下,电池能提供约330毫安时的容量,其总体可用能量等于1.2瓦时。

从成本角度看,内部NAND闪存比三星的处理器(以约5美元价格供给苹果)更贵。即使在容量最低的2GB Nano版本,Hynix 的HY27UV08AG5M 4片堆叠NAND(在1个TSSOP封装内)的成本可能是20美元,但该价格很大程度上取决于给苹果的价格折扣及合同采购时机。

与SDRAM一样,NAND闪存同样采用了多渠道采购策略。在新Nano系列产品中,东芝和三星都是已知的另外两家NAND闪存供应商,8GB更高密度存储器型号采用堆叠TSSOP封装,每个TSSOP内各自又都堆叠了多个裸片。根据肉眼观察及Staktek公开发表的信息,东芝看来采用了源自Staktek公司的一种TSSOP封装堆叠技术。

利润可观


图:2GB容量的第二代iPod Nano的直接生产和BOM总成本约在65美元左右。

2GB容量的第二代Nano的直接生产和物料总成本约在65美元左右,其中包括耳机、USB线缆和充电器等配件。假设更高密度NAND堆叠存储器的成本也会相应增加,我们估计4和8GB版本新Nano的物料和生产成本分别约为87和132美元。新Nano 2G、4G和8G版本的零售价分别为150、200和250美元,所以其从低端的56%到高端47%的毛利相当可观。当然,伴随产品开发、市场营销、运输及各种软件许可费等非直接成本并没包括在上述计算内,但无论怎样,第二代Nano仍不失为一个利好的产品系列。假如高密度NAND闪存价格的下降,高端版本利润增长的会更快。

新版Nano能否取得与第一代Nano同样的反响尚待观察。消费者也许对iPod略感视觉疲劳,其产品系列的迅速更替对玩家跟上频繁的产品更新换代速度的能力是个考验。但这是个只能由时间回答的市场问题。就目前来看,苹果通过另一款看起来赢利的更出类拔萃的iPod设计,继续主宰着音乐播放机市场。

关键字:闪存  封装  硬盘

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