先進工藝被誇大,蘋果A18再揭臺積電遮羞布,中國芯趕超有機會
蘋果正式發佈了iPhone16,鄭重介紹了搭載的A18處理器,有趣的是在發佈會現場,蘋果拿來與A18處理器對比的竟然是A16處理器,表示CPU比A16提升30%,GPU提升40%,隨後評測人士給出答案,指出臺積電的N3E工藝讓人失望。
A18與A17相比,A18的CPU只是快了15%,GPU則是快了20%左右,尤爲特殊的是GPU,A18的GPU核心比A17的5核GPU增加了一個核心,這就意味着如果不是增加GPU核心,A18的GPU性能基本沒有提升,顯示出第二代3納米工藝的性能並沒有如預期般得到大幅提升。
臺積電官方表示3納米工藝比5納米工藝的性能可以提升10%--15%,去年的A17處理器是唯一採用臺積電3納米工藝的芯片,結果是A17處理器的性能只是提升了10%,這樣的性能提升幅度其實很難說是臺積電3納米工藝的功勞。
此前的蘋果A14、A15都採用臺積電的5納米工藝,不過蘋果通過架構升級的方式,A15處理器較A14提升了10%左右的性能;隨後的A16採用了臺積電改良自5納米的4納米工藝,A16處理器的性能提升幅度仍然只有10%左右;再到A17處理採用3納米工藝,還是提升10%左右,這就說明臺積電的芯片工藝從5納米以來的升級似乎遠沒有之前的7納米到5納米的升級那麼大。
臺積電的3納米性能提升有限,卻付出了巨大的代價,據稱去年的3納米工藝良率只有55%,再加上研發3納米工藝投入了巨大的資金,導致3納米工藝生產成本遠超過5納米,蘋果不願意承擔增加幅度巨大的成本,要求臺積電承擔其中部分成本,最終協商下的結果就是蘋果按可用晶圓付費,而不是此前的按標準晶圓付費。
臺積電的芯片製造工藝已不是第一次受到質疑了,從10納米工藝以來,臺積電和三星的先進工藝都被Intel質疑,Intel指出他們的10納米工藝在晶體管密度方面甚至還不如Intel改良的14納米工藝,因此指責他們玩數字遊戲。
事實上業界專家也指出從28納米以下,芯片製造企業對芯片工藝的命名方式已與此前的命名規則發生了重大的改變,此前芯片企業的製造工藝是以柵極間隙來命名芯片製造工藝,但是從28納米以下考慮到漏電效應等因素,柵極間隙已無法如此前那樣快速縮減,芯片製造企業以芯片工藝性能提升、功耗降低的效果來命名芯片製造工藝了,這方面其實Intel也是一樣的。
只不過對於芯片製造企業、芯片設計企業以及各個行業的企業來說,芯片工藝命名更先進,有利於營銷,這是多贏的局面,因此大家都默認了芯片製造企業的命名方式,然而從5納米以來,芯片工藝的性能提升、功耗下降幅度比之前更低了,芯片製造企業對工藝的誇大更嚴重。
如此局面,對於中國芯片行業來說應該是好事,意味着在5納米以下,芯片工藝的技術先進性遠不如預期,正如蘋果從A14到A17處理器那樣,通過架構升級的方式也能達到提升10%性能的水平,對於芯片行業來說,還可以通過芯片堆疊、封裝技術方面的升級提升性能,當下已在AI芯片行業廣泛採用的方式就是將HBM內存芯片和AI芯片封裝在一起大幅增強AI芯片的性能,這對於受制先進光刻機等先進設備的中國芯片行業來說尤爲重要。
對於臺積電來說,其實它也已在考慮成本和技術方面的平衡,因此它並未如Intel那樣急於採購售價達到3.5億美元的2納米EUV光刻機,似乎它也認識到當前先進工藝已達到一個極限,即使採用更先進的2納米EUV光刻機,也未必能大幅提升芯片工藝的性能,挖掘現有的第一代EUV光刻機的潛能更爲划算。
面對芯片工藝技術的瓶頸,歐美韓等企業以研發了GAA技術替代臺積電3納米工藝所採用的FinFET技術,三星爲最先採用GAA技術的企業並將GAA技術應用於它的3納米,但卻導致三星的3納米工藝良率低至一成,連美國芯片都不願採用,可以看出財大氣粗的美國芯片都無法承受芯片成本的大幅上漲。