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小小芯片,卻藏著蘋(píng)果的下一步?

2021-12-31
來(lái)源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: 芯片 蘋(píng)果

說(shuō)到全球的科技公司,蘋(píng)果必然在列。蘋(píng)果是全球最賺錢(qián)的科技公司之一。2020年,蘋(píng)果全球市值達(dá)到2.15萬(wàn)億美元,在全球上市公司中排名第一。

蘋(píng)果賺錢(qián)的秘密就是其從未放棄創(chuàng)造屬于自己的“獨(dú)特”產(chǎn)品,到了現(xiàn)在,蘋(píng)果要?jiǎng)?chuàng)造屬于自己的芯片“王國(guó)”。

從A到M,看到蘋(píng)果的野心

12月20日,外媒消息稱,蘋(píng)果M2處理器開(kāi)發(fā)已近完成,將采用臺(tái)積電4nm制程,并且未來(lái)蘋(píng)果自研電腦芯片將以每18個(gè)月為周期進(jìn)行升級(jí)。預(yù)計(jì)在2022年下半年,蘋(píng)果將先推出研發(fā)代號(hào)為Staten的M2芯片,2023年上半年再推出研發(fā)代號(hào)為Rhodes的M2X新款芯片架構(gòu),并根據(jù)顯示核心的不同發(fā)布M2 Pro及M2 Max等兩款芯片。

蘋(píng)果目前在iPhone、iPad和Mac上使用不同的芯片,而在未來(lái)的計(jì)劃中,蘋(píng)果則要把“車同軌、書(shū)同文”的行動(dòng)進(jìn)行到底。

時(shí)間回到去年6月,蘋(píng)果在WWDC(蘋(píng)果全球開(kāi)發(fā)者大會(huì))上宣布了一項(xiàng)非常重要的更新事項(xiàng),即蘋(píng)果將會(huì)放棄英特爾的芯片服務(wù),而使用基于ARM架構(gòu)的Apple Silicon。在WWDC上, CEO庫(kù)克并沒(méi)有公布這顆芯片的具體內(nèi)容,只是用了A12Z芯片比較。A12Z是iPad Pro 2018開(kāi)始使用的芯片,彼時(shí)蘋(píng)果在A12基礎(chǔ)上“魔改”出A12Z。不過(guò),庫(kù)克在本次大會(huì)上公布了未來(lái)產(chǎn)品線,承諾會(huì)在今年的年末直接推出使用 Apple Silicon 芯片的 Mac 筆記本。

到了2020年11月11日,中國(guó)消費(fèi)者正在“雙十一”狂歡節(jié)剁手,蘋(píng)果如約推出名為M1的自研SoC芯片以及三款使用M1的Mac。從此,蘋(píng)果在手機(jī)、平板、PC上都搭載了自研芯片,且都基于arm架構(gòu),蘋(píng)果稱這樣可以提升蘋(píng)果操作操作系統(tǒng)在不同終端的互聯(lián)流暢度。2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)去英特爾化的承諾,蘋(píng)果1年就宣告達(dá)成。比英特爾芯片更多的內(nèi)存以及更快的速度,讓想要與蘋(píng)果重啟合作的英特爾心涼了半截。

蘋(píng)果M1參數(shù)

過(guò)去的一段時(shí)間內(nèi),蘋(píng)果一直使用英特爾芯片作為其Mac處理器芯片,這與蘋(píng)果其他產(chǎn)品中的A系列形成對(duì)比。iPhone 13的系統(tǒng)名字叫做iOS 15,它的CPU叫做A15。iPhone 12的系統(tǒng)叫做iOS14,它的CPU則是A14,這兩個(gè)數(shù)字兩者是一種非常典型的相互依存關(guān)系。過(guò)去由于英特爾的技術(shù),使mac系列獨(dú)處其外。

目前,最新款iMac和Macbook都已經(jīng)搭載M1芯片,從x86架構(gòu)轉(zhuǎn)為使用ARM架構(gòu)的蘋(píng)果自研處理器。上一次這樣的架構(gòu)切換還是2005年,在那年的WWDC上,喬布斯宣布Mac將逐漸拋棄IBM PowerPC,轉(zhuǎn)而使用x86。

除了CPU轉(zhuǎn)向自研外,蘋(píng)果還在GPU和基帶芯片的完全自主方面加速前進(jìn)。外媒稱蘋(píng)果還在為Apple Silicon開(kāi)發(fā)16和32核GPU ,并且正在對(duì)價(jià)格更高的選件進(jìn)行測(cè)試,其中可能包括64和128核。

蘋(píng)果芯片夢(mèng)的攔路虎

高端制程產(chǎn)能不足

M1芯片采用5nm制程,調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)臺(tái)積電5nm工藝目前的產(chǎn)能,大部分用于代工蘋(píng)果的A14仿生處理器,M1芯片的訂單,預(yù)計(jì)會(huì)占到5nm工藝產(chǎn)能的25%。

如果把蘋(píng)果的M1看作一張石刻技藝的拓紙,臺(tái)積電的5nm代工可以看作一位技藝高超的石刻大師,沒(méi)有這位大師的手藝根本出不了好的作品。在iPhone前幾代,蘋(píng)果還會(huì)選擇三星作為代工公司,從iPhonen6的A8處理器開(kāi)始,蘋(píng)果將代工轉(zhuǎn)給臺(tái)積電。當(dāng)時(shí),三星揚(yáng)言要和蘋(píng)果與臺(tái)積電在專利上訴訟到底。而最后,在臺(tái)積電進(jìn)駐蘋(píng)果生產(chǎn)基地幾個(gè)月之后,兩個(gè)公司終于繞開(kāi)了三星的專利壁壘,自此,蘋(píng)果與臺(tái)積電的聯(lián)盟正式成立。

而現(xiàn)在,由于臺(tái)積電5nm制程的產(chǎn)能不足,蘋(píng)果可能與三星再次合作。同時(shí)高通也需要先進(jìn)制程的產(chǎn)能,臺(tái)積電與蘋(píng)果深厚的伙伴關(guān)系,使得臺(tái)積電對(duì)于蘋(píng)果有優(yōu)先政策。高通對(duì)此非常不滿。

目前全球的晶圓產(chǎn)能緊張,先進(jìn)制程晶圓產(chǎn)能只掌握在臺(tái)積電、三星手中,高通站隊(duì)三星,蘋(píng)果站隊(duì)臺(tái)積電,未來(lái)這兩大集團(tuán)的競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)越來(lái)越激烈。蘋(píng)果系列產(chǎn)品都可能受到這種競(jìng)爭(zhēng)的影響。

供應(yīng)鏈緊張使整機(jī)難以交付

雖然說(shuō)大公司可以引導(dǎo)創(chuàng)造新的銷售節(jié)點(diǎn),但是失去重大銷售節(jié)點(diǎn)也會(huì)有很大影響。

日經(jīng)新聞此前報(bào)道稱,蘋(píng)果在今年圣誕節(jié)將迎來(lái)供應(yīng)噩夢(mèng)。由于現(xiàn)成的組件和芯片有限,作為裝配重鎮(zhèn)的中國(guó)大陸缺少必須的組件和芯片。許多重要的裝配廠在應(yīng)該加班的十月黃金周幾乎是停工的狀態(tài),這在以前從未發(fā)生。

這一次,缺少的芯片不是昂貴的主控。相反,真正讓蘋(píng)果頭疼的是只有幾美分價(jià)值的“外圍”組件,例如德州儀器的電源管理芯片和Nexperia的收發(fā)器,還有像博通的連接芯片。此類芯片并非 iPhone、智能手機(jī)甚至消費(fèi)電子產(chǎn)品所獨(dú)占,而是用于計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心、家用電器和聯(lián)網(wǎng)汽車。只要少著1個(gè)組件,組裝就不可能完成。

蘋(píng)果嚴(yán)重的供應(yīng)鏈問(wèn)題并沒(méi)有緩解。越南長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的封鎖影響了夏普給iPhone相機(jī)模塊做出的生產(chǎn)計(jì)劃,這拖延了最終產(chǎn)品組裝的時(shí)間表。馬來(lái)西亞供應(yīng)鏈中斷影響了許多電子元件和芯片的生產(chǎn);而12月份突如其來(lái)的東南亞臺(tái)風(fēng)讓3.5萬(wàn)人流離失所,大量組件工廠因洪災(zāi)關(guān)閉。

庫(kù)克預(yù)測(cè)今年最后一個(gè)季度收到供應(yīng)鏈的影響會(huì)更大。蘋(píng)果消費(fèi)者新的訂單的交付時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)2月。

需要平衡供應(yīng)商的關(guān)系

12月17日,外媒爆出蘋(píng)果正在美國(guó)加州靠近洛杉磯的爾灣市組建新辦公室,而招聘信息顯示,新的辦公地將是基帶、射頻、藍(lán)牙、Wi-Fi等無(wú)線芯片的研發(fā)重地。蘋(píng)果自研基帶的消息在2年前就有了,但此次卻大力涉足PA射頻功率放大器、藍(lán)牙、Wi-Fi等領(lǐng)域,直接動(dòng)了供應(yīng)商的“蛋糕”,過(guò)往,這些產(chǎn)品的供應(yīng)商包括Skyworks、Qorvo、博通、高通等。過(guò)去幾年,蘋(píng)果一直用高薪從供應(yīng)商處到處挖角人才,讓一眾供應(yīng)商叫苦不迭。

Skyworks、Qorvo、博通本身都是射頻領(lǐng)域的巨頭。2018年,Skyworks、Qorvo、博通、高通和Murata五大廠商已經(jīng)占據(jù)射頻前端市場(chǎng)八成份額。彭博社數(shù)據(jù)顯示,來(lái)自蘋(píng)果訂單約占博通銷售額的20%,Skyworks則更加依賴蘋(píng)果,近60%的營(yíng)收由蘋(píng)果貢獻(xiàn)。蘋(píng)果的芯片夢(mèng)正困擾著供應(yīng)商朋友們。

但是情況又沒(méi)有想象地那么簡(jiǎn)單,近日有消息傳出,雖然蘋(píng)果加速去英特爾化,但和英特爾之間的關(guān)系并未完全斷絕。蘋(píng)果仍有一款基于英特爾的 Mac 正在開(kāi)發(fā)中,目前尚未發(fā)布確鑿消息。蘋(píng)果還沒(méi)有完全自信到將Mac Pro過(guò)渡到Apple Silicon的自研系列。Mac Pro一般面向動(dòng)畫(huà)、攝影、影視行業(yè)使用的桌面級(jí)專業(yè)工作站。

值得注意的是,2017年,蘋(píng)果宣布自研GPU之始,英國(guó)Imagination公司營(yíng)收跳水,這家公司之前一直給蘋(píng)果提供GPU內(nèi)核。但是蘋(píng)果的GPU自研并不順利,2020年蘋(píng)果重新與Imagination合作并達(dá)成了新的許可協(xié)議。




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