從蘋(píng)果A7到A18 Pro芯片:晶體管數(shù)量激增19倍,晶圓成本飆升2.6倍

近年來(lái),蘋(píng)果公司的 A 系列智能手機(jī)處理器經(jīng)歷了顯著的技術(shù)演進(jìn)。從 2013 年采用 28 納米工藝的 A7 芯片,到 2024 年采用 3 納米工藝的 A18 Pro 芯片,蘋(píng)果在核心數(shù)量、晶體管密度和功能特性上實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。然而,隨著制程技術(shù)的不斷升級(jí),芯片制造成本也大幅攀升,為蘋(píng)果帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Creative Strategies 的首席執(zhí)行官兼首席分析師本 巴賈林(Ben Bajarin)的報(bào)告,蘋(píng)果 A 系列芯片的晶體管數(shù)量從 A7 的 10 億個(gè)增長(zhǎng)至 A18 Pro 的 200 億個(gè)。這一增長(zhǎng)與芯片功能的擴(kuò)展密切相關(guān):A7 僅配備了兩個(gè)高性能核心和一個(gè)四集群 GPU,而 A18 Pro 則擁有兩個(gè)高性能核心、四個(gè)能效核心、一個(gè) 16 核神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)和一個(gè)六集群 GPU。盡管芯片功能大幅增強(qiáng),A 系列的芯片尺寸(die size)卻保持在 80 至 125 平方毫米之間,這得益于臺(tái)積電(TSMC)先進(jìn)制程技術(shù)帶來(lái)的晶體管密度提升。

然而,晶體管密度的提升速度近年來(lái)明顯放緩。巴賈林指出,早期的制程節(jié)點(diǎn)(如從 28 納米到 20 納米,再到 16/14 納米)實(shí)現(xiàn)了顯著的密度增長(zhǎng),而近期的 N5、N4P、N3B 和 N3E 等制程技術(shù)的密度提升幅度較小。晶體管密度提升的高峰期出現(xiàn)在 A11(N10,10 納米級(jí))和 A12(N7,7 納米級(jí))左右,分別增長(zhǎng)了 86% 和 69%。而 A16 至 A18 Pro 芯片的密度提升則明顯放緩,主要原因是靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)的縮放速度減緩。

盡管技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的收益逐漸減少,芯片制造成本卻大幅上漲。報(bào)告顯示,晶圓價(jià)格從 A7 的 5000 美元攀升至 A17 和 A18 Pro 的 18000 美元,而每平方毫米的成本從 0.07 美元增加到 0.25 美元。巴賈林表示,這些數(shù)據(jù)來(lái)源于第三方供應(yīng)鏈報(bào)告,并經(jīng)過(guò)多方驗(yàn)證。盡管如此,非官方信息仍需謹(jǐn)慎對(duì)待。

此外,蘋(píng)果在提升芯片性能方面也面臨挑戰(zhàn)。近年來(lái),A 系列芯片的性能提升速度有所放緩(A18 和 M4 系列除外),主要原因是新一代架構(gòu)在每周期指令數(shù)(IPC)吞吐量上的提升難度加大。盡管如此,蘋(píng)果每一代產(chǎn)品都成功地保持了能效比的提升。巴賈林指出:“在 IPC 提升難度加大的情況下,蘋(píng)果通過(guò)優(yōu)化能效比,即使成本增加,也是一種可行的策略!

值得注意的是,臺(tái)積電在晶圓生產(chǎn)中采用了一種獨(dú)特的商業(yè)模式。根據(jù)行業(yè)報(bào)告,臺(tái)積電向客戶提供的

微信掃描分享本文到朋友圈
掃碼關(guān)注5G通信官方公眾號(hào),免費(fèi)領(lǐng)取以下5G精品資料
  • 1、回復(fù)“YD5GAI”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)移動(dòng):5G網(wǎng)絡(luò)AI應(yīng)用典型場(chǎng)景技術(shù)解決方案白皮書(shū)
  • 2、回復(fù)“5G6G”免費(fèi)領(lǐng)取《5G_6G毫米波測(cè)試技術(shù)白皮書(shū)-2022_03-21
  • 3、回復(fù)“YD6G”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)移動(dòng):6G至簡(jiǎn)無(wú)線接入網(wǎng)白皮書(shū)
  • 4、回復(fù)“LTBPS”免費(fèi)領(lǐng)取《《中國(guó)聯(lián)通5G終端白皮書(shū)》
  • 5、回復(fù)“ZGDX”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)電信5GNTN技術(shù)白皮書(shū)
  • 6、回復(fù)“TXSB”免費(fèi)領(lǐng)取《通信設(shè)備安裝工程施工工藝圖解
  • 7、回復(fù)“YDSL”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)移動(dòng)算力并網(wǎng)白皮書(shū)
  • 8、回復(fù)“5GX3”免費(fèi)領(lǐng)取《R1623501-g605G的系統(tǒng)架構(gòu)1
  • 本周熱點(diǎn)本月熱點(diǎn)

     

      最熱通信招聘

    業(yè)界最新資訊


      最新招聘信息

    最新論壇貼子