先进工艺被夸大，苹果A18再揭台积电遮羞布，中国芯赶超有机会

2024-09-11 17:28

苹果正式发布了iPhone16，郑重介绍了搭载的A18处理器，有趣的是在发布会现场，苹果拿来与A18处理器对比的竟然是A16处理器，表示CPU比A16提升30%，GPU提升40%，随后评测人士给出答案，指出台积电的N3E工艺让人失望。

A18与A17相比，A18的CPU只是快了15%，GPU则是快了20%左右，尤为特殊的是GPU，A18的GPU核心比A17的5核GPU增加了一个核心，这就意味着如果不是增加GPU核心，A18的GPU性能基本没有提升，显示出第二代3纳米工艺的性能并没有如预期般得到大幅提升。

台积电官方表示3纳米工艺比5纳米工艺的性能可以提升10%--15%，去年的A17处理器是唯一采用台积电3纳米工艺的芯片，结果是A17处理器的性能只是提升了10%，这样的性能提升幅度其实很难说是台积电3纳米工艺的功劳。

此前的苹果A14、A15都采用台积电的5纳米工艺，不过苹果通过架构升级的方式，A15处理器较A14提升了10%左右的性能；随后的A16采用了台积电改良自5纳米的4纳米工艺，A16处理器的性能提升幅度仍然只有10%左右；再到A17处理采用3纳米工艺，还是提升10%左右，这就说明台积电的芯片工艺从5纳米以来的升级似乎远没有之前的7纳米到5纳米的升级那么大。

台积电的3纳米性能提升有限，却付出了巨大的代价，据称去年的3纳米工艺良率只有55%，再加上研发3纳米工艺投入了巨大的资金，导致3纳米工艺生产成本远超过5纳米，苹果不愿意承担增加幅度巨大的成本，要求台积电承担其中部分成本，最终协商下的结果就是苹果按可用晶圆付费，而不是此前的按标准晶圆付费。

台积电的芯片制造工艺已不是第一次受到质疑了，从10纳米工艺以来，台积电和三星的先进工艺都被Intel质疑，Intel指出他们的10纳米工艺在晶体管密度方面甚至还不如Intel改良的14纳米工艺，因此指责他们玩数字游戏。

事实上业界专家也指出从28纳米以下，芯片制造企业对芯片工艺的命名方式已与此前的命名规则发生了重大的改变，此前芯片企业的制造工艺是以栅极间隙来命名芯片制造工艺，但是从28纳米以下考虑到漏电效应等因素，栅极间隙已无法如此前那样快速缩减，芯片制造企业以芯片工艺性能提升、功耗降低的效果来命名芯片制造工艺了，这方面其实Intel也是一样的。

只不过对于芯片制造企业、芯片设计企业以及各个行业的企业来说，芯片工艺命名更先进，有利于营销，这是多赢的局面，因此大家都默认了芯片制造企业的命名方式，然而从5纳米以来，芯片工艺的性能提升、功耗下降幅度比之前更低了，芯片制造企业对工艺的夸大更严重。

如此局面，对于中国芯片行业来说应该是好事，意味着在5纳米以下，芯片工艺的技术先进性远不如预期，正如苹果从A14到A17处理器那样，通过架构升级的方式也能达到提升10%性能的水平，对于芯片行业来说，还可以通过芯片堆叠、封装技术方面的升级提升性能，当下已在AI芯片行业广泛采用的方式就是将HBM内存芯片和AI芯片封装在一起大幅增强AI芯片的性能，这对于受制先进光刻机等先进设备的中国芯片行业来说尤为重要。

对于台积电来说，其实它也已在考虑成本和技术方面的平衡，因此它并未如Intel那样急于采购售价达到3.5亿美元的2纳米EUV光刻机，似乎它也认识到当前先进工艺已达到一个极限，即使采用更先进的2纳米EUV光刻机，也未必能大幅提升芯片工艺的性能，挖掘现有的第一代EUV光刻机的潜能更为划算。