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苹果A系列芯片技术演进:从A7到A18 Pro的跨越式发展及成本挑战

作者:软荐小编      2025-01-06 16:04:16     140

IT之家 1 月 5 日报道称,近年来,苹果 A 系列智能手机处理器经历了重大的技术演变。从2013年采用28nm工艺的A7芯片到2024年采用3nm工艺的A18 Pro芯片,苹果在核心数量、晶体管密度和功能特性方面实现了跨越式发展。不过,随着工艺技术的不断升级,芯片制造成本也大幅上升,给苹果带来了新的挑战。

苹果芯片晶体管数量_苹果芯片晶圆_

IT之家指出,根据市场研究公司 Creative Strategies 首席执行官兼首席分析师 Ben Bajarin 的报告,苹果 A 系列芯片中的晶体管数量已从 A7 的 10 亿个增加到 A18 Pro 的 10 亿个。 200亿。这种增长与芯片能力的扩展密切相关:A7仅配备两个高性能核心和一个四集群GPU,而A18 Pro则拥有两个高性能核心、四个能效核心和一个16核-核心神经网络处理器(NPU)和六集群GPU。虽然芯片功能大幅增强,但得益于台积电先进制程技术带来的晶体管密度提升,A系列的芯片尺寸(die size)始终保持在80至125平方毫米之间。

然而,近年来晶体管密度的提高速度明显放缓。 Bajarin指出,早期的工艺节点(例如从28纳米到20纳米,再到16/14纳米)实现了显着的密度增加,而最近的工艺技术,例如N5、N4P、N3B和N3E,实现了较小的密度增加。小的。晶体管密度提升的高峰期出现在A11(N10,10纳米级别)和A12(N7,7纳米级别)附近,分别提升了86%和69%。 A16到A18 Pro芯片的密度增长明显放缓,主要是由于静态随机存取存储器(SRAM)的缩放速度放缓。

尽管技术进步带来的好处逐渐减少,芯片制造成本却急剧上升。报告显示,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从0.07美元上涨至0.25美元。巴贾林表示,这些数据来自第三方供应链报告,并经过多方验证。尽管如此,非官方信息仍应谨慎对待。

_苹果芯片晶圆_苹果芯片晶体管数量

此外,苹果还面临提升芯片性能的挑战。近年来,A系列芯片的性能提升速度放缓(A18和M4系列除外)。主要原因是新一代架构的每周期指令(IPC)吞吐量提升难度更大。尽管如此,苹果公司每一代产品都成功地保持了能源效率的提高。 Bajarin指出:“随着提升IPC的难度越来越大,苹果可以优化能效比,即使成本增加,也是一个可行的策略。”

值得注意的是,台积电在晶圆生产上采用了独特的商业模式。据业内报道,台积电向客户提供的晶圆包含可销售和不可销售的芯片,实际芯片数量取决于制造良率。如果实际良率比预期目标低10%至15%,台积电可能会向客户提供经济补偿或折扣,以确保他们的利益。作为台积电最新制程技术的主要客户,苹果有机会通过调整制造工艺来降低缺陷密度,从而提高良率并发挥成本控制的优势。此外,据传苹果是台积电唯一按芯片而非晶圆付费的客户,进一步凸显了苹果在供应链中的特殊地位。

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