苹果今年将率先推出使用台积电的“3nm(3纳米)”工艺设计的产品

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日期:2022-08-20

总结

  • 中国台湾地区的《商业时报》报道称,苹果将成为台积电“3纳米”工艺今年下半年的第一个客户。
  • 但Apple Insider得出了一些毫无根据的结论。
  • 为什么N3对苹果的芯片如此重要。
  • 投资者观点:看看N3的迟到对苹果业务的影响。
苹果公司

台湾的一份报告称,苹果公司(纳斯达克股票代码:AAPL)将成为第一个使用台湾积体电路制造有限公司(TSMC)(“台积电”)最先进的工艺的客户,该工艺被称为N3。目前尚不清楚的是,苹果何时会收到大量N3芯片用于其产品。台湾商业时报文章的一些重新报道说,苹果产品在年底前推出了N3芯片,但这非常值得怀疑。

台积电

台湾《商业时报》报道称,苹果将成为台积电“3纳米”工艺今年下半年的第一个客户。

苹果公司理所当然地会采用台积电最先进的N3工艺(也称为“3 nm”),因为两家公司多年来一直密切合作。台积电自2016年9月iPhone 7的A10 Fusion处理器发布以来,一直是苹果定制硅的唯一供应商。苹果为公司注入了巨额收入,自2016年以来,台积电的年收入几乎翻了一番。

因此,《商业时报》报道称,苹果将成为N3的第一个客户,这并不奇怪。令人惊讶的是苹果开始接收N3芯片的时间框架:

苹果是台积电先进制造工艺的优先客户。根据设备制造商和苹果生产链的说法,苹果将在下半年首次使用台积电的3nm晶圆。第一款产品可能是M2 Pro处理器,明年将包括新的iPhone专用A17处理器。应用处理器以及M2和M3系列处理器将采用台积电的3nm工艺生产。

台积电对N3的工艺进展并不特别令人鼓舞,自今年年初以来,台积电一直在重复同样的信息:N3量产将在今年下半年开始。但他们也表示,N3在2023年之前不会有可观的收入,N3产量将延续到2023年。

基于这些陈述,我倾向于假设生产要到第4季度才能开始,也许在第四季度后期才会开始。苹果显然决定不冒险等待N3。新款MacBook Air和13英寸MacBook Pro中的M2采用台积电改进的N5(5 nm)工艺制造,称为“N4”。

预计9月7日iPhone 14系列推出也表明苹果等不及N3,有传言称其中一些将继续使用iPhone 13的A15处理器。另一款iPhone 14 Pros预计将获得新的A16处理器,但这也可能在N4上制造。

通常,苹果和台积电更愿意用尽可能小的芯片启动一个新的生产节点。在生产爬坡的早期阶段,每个晶圆的缺陷很高,由此产生的芯片良率很低。较小的芯片会增加每个晶圆的芯片数量,因此每个晶圆的可用芯片数量也会增加,即使在早期阶段也是如此。

苹果的A系列SOC将是开始在N3上生产合乎逻辑的地方,这通常是苹果迁移到新的生产节点的方式。但是,由于苹果已经不得不在A16上开始生产(可能从上个季度开始)以支持早期的iPhone 14发布,因此苹果开始将N3用于M2系列芯片是有道理的。由于M2本身已经在生产中,这使得M2 Pro成为第一个从N3工艺中受益的人。

但是,从相对较大的芯片开始是不寻常的,它确实让人质疑《商业时报》报道的真实性。我可能更有意义的做法是用在N3上制造的A16芯片对iPhone 14进行周期中期的更新,然后从那里开始工作。

但Apple Insider跳到了一些毫无根据的结论。

根据《商业时报》的报道,Apple Insider推测:

根据一份新报告,苹果的2022年MacBook Pros可能会采用台积电最新的3nm制造工艺制造新的M2 Pro和M2 Max芯片组。

全球最大的半导体合同制造商台积电一直在稳步建立其3nm生产工艺。据《商业时报》报道,苹果可能是第一个获得这些芯片的客户。

该报告指出,苹果将在2022年下半年首次使用3nm晶圆,可能是其M2 Pro芯片组。基于3nm工艺构建的未来版本可能包括iPhone特定的A17芯片组,以及未来的第三代M系列。

苹果今年可能会使用3 nm M2 Pro发布新的MacBook Pro型号,根据商业时报的报告和台积电一直指出的时间表,这并不是真正可支持的。《商业时报》没有说苹果将获得足够数量的N3芯片来支持产品发布。苹果每个季度在全球销售数百万台Mac。

一旦生产开始,我相信苹果将收到各种芯片进行测试和评估。这些甚至可能数以千计。苹果在处理新技术时经常会得到这样的数量,毫无疑问,N3是一项新技术。苹果将遵循其通常的仔细测试和评估可靠性的过程,这通常需要数千篇测试文章。

N3经历了漫长而艰难的妊娠。它代表了半导体技术的绝对前沿。苹果将谨慎行事,这就是为什么今年推出的新产品几乎肯定会基于在N4上制造的芯片。

为什么N3对苹果硅如此重要

我怀疑苹果是否想连续三年在iPhone上使用台积电的5 nm(N5和N4)工艺。我也怀疑苹果最初打算将N4用于Mac M2处理器。台积电的N3开发根本落后于摩尔定律的节奏,苹果对此无能为力。

M2产品的发布强调了尽快将Apple Silicon迁移到N3的重要性。配备M2的13英寸MacBook Pro热敏油门,尽管有风扇。配备M2的MacBook Air油门甚至更糟。在这两种情况下,苹果似乎都严重低估了M2产生的废热量。

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在规划Apple Silicon的架构开发时,预计M2一代将采用台积电的N3工艺。M2代似乎故意牺牲了一点效率来支持性能。如果制造过程可以弥补这一不足,那就没问题了。

但N3并没有及时到达M2 MacBook的发布,N4也没有提供苹果显然指望的效率提升。随着苹果继续推动轻薄移动设备的发展,它需要N3来促进这一点。

完全可以理解为什么苹果会在未来的M2系列处理器上使用N3。更高效的处理器可实现更简单的散热设计,包括无风扇设计,并减小所需的电池尺寸。

N3对于进一步缩小苹果最小设备的电路和功率要求也至关重要,例如Watch,AirPods和预期的增强现实眼镜。

投资者观点:看看N3的迟到对苹果业务的影响

对于苹果的粉丝、客户或投资者来说,这可能并不明显,但N3的迟到对苹果来说,今年有点搞砸了。iPhone 14系列将在处理器方面提供非常渐进的改进。M2的性能比M1高出一点,仅比增量好一点,热节流在配备风扇的13英寸MacBook Pro中确实是不可原谅的。

大多数评论家都想知道为什么苹果会为M2 13“ MacBook Pro而烦恼,因为它是一个多年的设计。他们还有理由认为,配备M1 Pro的14英寸MacBook Pro具有更好的价值,我同意。

N3的迟到可能意味着iPhone 14的销售乏善可陈。有人怀疑,9月7日iPhone 14的提前推出是为了尽可能多地将iPhone收入拉入第四财季。苹果至少能够以良好的状态结束本财年,但我不寒而栗地想到12月季度会是什么样子。

此外,据报道,苹果的高通(QCOM)等竞争对手正在转向台积电,他们将能够使用N3作为产品,以支持在2月份世界移动通信大会前后推出的Android智能手机。不幸的是,对于苹果来说,N3的生产速度与Android发布周期非常吻合。

苹果明年也许能够将N3产量与Apple Silicon for Mac捆绑在一起,但台积电已经表示,它将为所有客户提供足够的N3产量。因此,如果iPhone 14必须与使用3 nm处理器的Android手机竞争,我对iPhone 14没有很高的期望。

iPhone 15以及在N3上制造的其他先进Apple Silicon的前景要光明得多。iPhone 15 将通过增强的 AI 和相机功能提供更大的性能飞跃。未来的Mac型号,如期待已久的Mac Pro,由M2系列处理器提供支持,将提供任何x86处理器都无法比拟的性能和效率。

简而言之,我认为苹果的长期前景非常好,但N3延迟将意味着iPhone 14的艰难发展,以及苹果的粗糙,直到明年更多的3纳米硅Mac到来。我仍然是看多苹果的,并评价它为买入。