苹果的 A 系列智能手机处理器从 A7(28 纳米)发展到 A18 Pro(3 纳米),拥有更多内核、晶体管和功能。据 Creative Strategies 首席执行官兼首席分析师 Ben Bajarin 称,随着每个新节点的推出,台积电向苹果收取的每片晶圆费用更高,因此价格从搭载 A7 处理器的 28 纳米晶圆的 5,000 美元上涨到搭载 A17 和 A18 系列处理器的 3 纳米晶圆的 18,000美元。
Bajarin 指出,随着苹果 A 系列芯片的发展,其晶体管数量一直在增加,从 A7 的 10 亿个晶体管到 A18 Pro 的 200 亿个晶体管。这是有道理的,因为核心和功能的数量也在增加:2013 年,A7 配备了两个高性能核心和一个四集群 GPU,而到 2024 年,A18 Pro 配备了两个高性能核心、四个节能核心、一个 16 核 NPU 和一个六集群 GPU。
A 系列处理器面向智能手机,Bajarin 表示,其芯片尺寸保持相对一致,各代芯片尺寸介于 80 至 125 平方毫米之间。这得益于台积电最新工艺技术推动的晶体管密度稳步提升。
晶体管密度最显著的提升发生在早期节点,例如从 28nm 到 20nm 再到 16nm/14nm 的过渡。然而,最近的工艺技术(N5、N4P、N3B、N3E)表现出密度提升较慢。晶体管密度提升的高峰期发生在 A11(N10,10nm 级)和 A12(N7,7nm 级)左右,增幅分别为 86% 和 69%。最近的芯片,包括 A16 到 A18 Pro,密度提升明显放缓,主要是由于 SRAM 扩展速度较慢。
然而,尽管收益递减,Bajarin 指出生产成本却大幅上升。晶圆价格从 A7 的 5,000 美元攀升至 A17 和 A18 Pro 的 18,000 美元,而每平方毫米的成本则从 0.07 美元上涨至 0.25 美元。
Bajarin 表示,他的信息来自第三方供应链报告,而制作该报告的公司在台积电有消息来源。Bajarin 还通过自己的消息来源对某些因素进行了三角测量。总体而言,列出的台积电定价与之前的报告大致一致,但我们始终应该对非官方信息持保留态度。
让苹果更难受的是,最新一代处理器的性能提升速度也放缓了(A18 和 M4 系列除外),因为使用最新架构提取更高的每周期指令 (IPC) 吞吐量变得更加困难。尽管如此,苹果还是设法保持了每一代处理器的每瓦性能提升。
Bajarin 告诉 Tom’s Hardware:“鉴于获得 IPC 增益的难度加大,但尽可能提高效率,即便与面积相关的成本会增加,这也是一种可行的每瓦性能增益策略。”
根据广为引用的行业报告,台积电向客户出售的晶圆总是包含可销售和不可销售的芯片,而不仅仅是可销售的芯片。因此,从晶圆中产生的芯片数量取决于制造良率。良率越高,每片晶圆产生的芯片越多,良率越低,每片晶圆产生的芯片越少。这种基于良率的变化会影响晶圆对客户的成本效益。然而,这里有一个重要的部分:台积电保证在开始生产之前会努力实现一定的良率目标。
如果实际良率大幅下降,比如 10% 到 15%,台积电可能会向受影响的客户提供财务补偿或折扣。这些条款旨在让客户对台积电的可靠性及其高成本晶圆的价值感到放心。
作为最新工艺技术的顶级客户,苹果有机会调整制造工艺以降低缺陷密度并提高产量,因此从成本角度来看,该公司比台积电的其他客户处于更有利的地位。此外,有传言称,苹果是台积电唯一按芯片而非晶圆支付费用的客户。如果属实,这将使苹果与其他台积电客户之间的差距进一步扩大。
SamMobile 发文,透露联发科已逐步将重心移向开发下一代天玑 9500 芯片,相关芯片将于今年末至明年初亮相。
最初联发科计划相关芯片采用台积电 2nm 工艺制造,但考虑到相关工艺价格高昂,且苹果同样将在 M5 系列芯片中引入相关工艺占用产能,因此联发科出于成本和产能考虑,选择 N3P 工艺制造天玑 9500。
据介绍,台积电的 2nm 工艺引入了一种新的晶体管结构 —— 环绕栅极(IT之家注:Gate-All-Around, GAA)。GAA 晶体管通过垂直排列的水平纳米片,在四个侧面包围通道,而前代的鳍式场效应晶体管(FinFET)仅能覆盖三面。GAA 晶体管具有更低的漏电率和更高的驱动电流,从而提升了性能。
而如今天玑 9500 将采用 N3P 工艺,虽然 N3P 的能效可能不如台积电新一代 2nm 制程节点,但仍然比天玑 9400 使用的 N3E 有所改进,具体来说,天玑 9500 据称将包括两个 Arm Cortex-X930 超大核和六个 Arm Cortex-A730 大核,频率将超过 4GHz,并支持可扩展矩阵扩展(SME)。
本文转自媒体报道或网络平台,系作者个人立场或观点。我方转载仅为分享,不代表我方赞成或认同。若来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请及时联系客服,我们作为中立的平台服务者将及时更正、删除或依法处理。