近日,Creative Strategies 首席執(zhí)行官兼首席分析師 Ben Bajarin 發(fā)布報告稱,對于每個新的半導(dǎo)體制程節(jié)點,臺積電都會向蘋果收取更高的每片晶圓費用,因此價格從 A7 處理器的 28nm 晶圓的 5,000 美元上漲到用于 A17 和 A18 系列處理器的 3nm 級晶圓的 18,000 美元。
Bajarin 指出,隨著蘋果A 系列芯片的發(fā)展,它們的晶體管數(shù)量一直在增加,從 A7 的 10 億個開始,到 A18 Pro 的 200 億個(A17 Pro是190億個),增幅達到了19倍。因為內(nèi)核和功能的數(shù)量也有所增加:2013 年,A7 配備兩個高性能內(nèi)核和一個四集群 GPU,而到 2024 年,A18 Pro 配備兩個高性能內(nèi)核、四個能效內(nèi)核、一個 16 核 NPU 和一個六集群 GPU。
基于對臺積電生產(chǎn)的蘋果A系列處理器隨時間變化的詳細價格/芯片/密度分析可以發(fā)現(xiàn),從 A7 到 A18:制程從 28nm 發(fā)展到 3nm, 最顯著的收縮發(fā)生在早期(28nm → 20nm → 16nm/14nm)- 晶體管數(shù)量從 10 億個 (A7) 穩(wěn)步增加到了200億個。
Bajarin 表示,A系列處理器針對智能手機,它們的芯片尺寸保持相對穩(wěn)定,各代處理器的芯片尺寸在 80 到 125 平方毫米之間。這是由于臺積電 最新的工藝技術(shù)促進了晶體管密度的穩(wěn)步增長。
最顯著的晶體管密度增加發(fā)生在早期節(jié)點,例如從 28nm 到 20nm 再到 16nm/14nm 的躍遷。然而,最近的工藝技術(shù)(N5、N4P、N3B、N3E)的密度改進速度較慢。所以,晶體管密度改善的峰值期發(fā)生在 A11(N10,10nm 級)和 A12(N7,7nm 級)附近,分別提高了 86% 和 69%。最近的芯片,包括 A16 到 A18 Pro,顯示密度提升明顯放緩,而這主要是由于 SRAM 縮放速度較慢。
然而,盡管回報遞減,Bajarin 指出,生產(chǎn)成本卻急劇上升。硅片價格從 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從 0.07 美元上漲至 0.25 美元,增幅達到了約260%!
Bajarin 表示,他的信息來自第三方供應(yīng)鏈報告,而制作該報告的公司在臺積電有消息來源。Bajarin 還通過他自己的消息來源對某些因素進行了三角測量??偟膩碚f,列出的臺積電定價看起來或多或少與之前的報告一致,盡管我們應(yīng)該始終對非官方信息持保留態(tài)度。
讓蘋果更難的是,其最新一代處理器(A18 和 M4 系列除外)的性能提升也放緩了,因為使用最新架構(gòu)更難提取更高的每周期指令 (IPC) 吞吐量。盡管如此,蘋果還是設(shè)法在每一代產(chǎn)品中保持每瓦性能的提升。