臺積電3納米晶圓10年內上漲3倍
2025-01-06 09:05:19 EETOP蘋果的A系列智能手機處理器歷經從A7（28納米）到A18 Pro（3納米）的顯著發展，不僅內核、晶體管數量大幅增加，功能也日益豐富。據Creative Strategies的首席執行官兼首席分析師Ben Bajarin透露，隨著臺積電每個新節點的推出，蘋果所需支付的每片晶圓費用水漲船高。具體而言，搭載A7處理器的28納米晶圓價格為5,000美元，而到了搭載A17和A18系列處理器的3納米晶圓，價格已飆升至18,000美元。
Bajarin指出，蘋果A系列芯片的晶體管數量一直呈上升趨勢，從A7的10億個晶體管躍升至A18 Pro的200億個。這一增長勢頭與芯片核心和功能的增加相輔相成。2013年，A7還僅配備兩個高性能核心和一個四集群GPU，而到了2024年，A18 Pro已擁有兩個高性能核心、四個節能核心、一個16核NPU以及一個六集群GPU。
盡管A系列處理器面向智能手機，但其芯片尺寸始終保持相對一致，各代芯片尺寸在80至125平方毫米之間波動。這主要得益于臺積電最新工藝技術的推動，使得晶體管密度穩步提升。
晶體管密度的顯著提升主要發生在早期節點，如從28nm過渡到20nm，再到16nm/14nm。然而，近期的工藝技術（N5、N4P、N3B、N3E）則顯示出密度提升放緩的趨勢。特別是在A11（N10，10nm級）和A12（N7，7nm級）之后，密度提升的幅度明顯減小，最近的芯片，包括A16到A18 Pro，也受到了SRAM擴展速度較慢的影響。
盡管收益遞減，但生產成本卻大幅上升。晶圓價格從A7的5,000美元飆升至A17和A18 Pro的18,000美元，每平方毫米的成本也從0.07美元上漲至0.25美元。Bajarin表示，他的信息來源于第三方供應鏈報告，該報告的制作公司在臺積電有消息來源，他還通過自己的消息來源對某些因素進行了驗證。
值得注意的是，最新一代處理器的性能提升速度也有所放緩（A18和M4系列除外），因為使用最新架構提取更高的每周期指令（IPC）吞吐量變得更加困難。盡管如此，蘋果仍設法保持了每一代處理器的每瓦性能提升。
Bajarin告訴Tom’s Hardware：“鑒于獲得IPC增益的難度加大，但我們要盡可能提高效率，即使這會增加與面積相關的成本，這也是一種可行的每瓦性能增益策略。”
廣為引用的行業報告顯示，臺積電向客戶出售的晶圓包含可銷售和不可銷售的芯片。因此，從晶圓中產生的芯片數量取決于制造良率。良率越高，每片晶圓產生的芯片越多；良率越低，則相反。這種基于良率的變化會影響晶圓對客戶的成本效益。不過，臺積電在開始生產之前會努力實現一定的良率目標，以保障客戶的利益。
如果實際良率大幅下降，比如10%到15%，臺積電可能會向受影響的客戶提供財務補償或折扣。這些條款旨在讓客戶對臺積電的可靠性及其高成本晶圓的價值感到放心。
作為最新工藝技術的頂級客戶，蘋果有機會調整制造工藝以降低缺陷密度并提高產量，因此在成本方面相較于臺積電的其他客戶處于更有利的地位。此外，有傳言稱蘋果是臺積電唯一按芯片而非晶圓支付費用的客戶。如果這一傳言屬實，那么蘋果與其他臺積電客戶之間的差距將進一步拉大。
