iPhone14A16再传将用5nm

综合：半导体产业纵横编辑部

分析师郭明錤在推特上指出，根据台积电制程的公开路线图显示，其 3nm和 4nm晶圆厂要到 2023 年才能量产。9to5Mac网站认为这是iPhone 14的A16芯片将继续使用5nm制程的一个迹象，同时该网站指出A16芯片将会在高端的iPhone 14型号上使用，普通信号可能会继续使用A15芯片。

坚持相同的制造水平通常会限制该一代可能的性能和功率效率增益。然而，A15 芯片仍然比 A14 芯片提供了约 10% 的合理性能和效率改进，同时也共享相同的 5nm 节点。

总体而言，郭明錤对苹果的芯片升级路线图相当悲观。他还表示，将于今年秋季发布的新一代 MacBook Air 将继续使用与当前型号相同的 M1 芯片。更快、真正更先进的“M2”芯片可能要到明年才能上市。

iPhone芯片连续三年使用相同的工艺尺寸是非典型的。苹果的芯片通常处于工艺节点转换的最前沿，这是他们能够在性能方面保持领先的关键方式之一。然而，今年似乎是台积电——苹果的芯片制造合作伙伴——无法突破技术边界，这可能是由于持续的芯片短缺。

除了苹果似乎其他的智能手机也不太可能在今年也能提供 5nm 以下制程的芯片。这不免让业界对台积电、三星在2022年量产3nm制程的计划担心。

 3nm进展：三星焦灼，台积电表示问题不大

据韩国商业邮报报道，三星正在努力提高其3nm GAA工艺良率，该良率刚刚达到10%到20%之间。三星4nm工艺制造的良率也不尽如人意，仅为30-35%。

市场人士认为，三星第一代3nm GAA工艺将首先用于三星自研芯片的制造，该工艺不太可能被外部客户采用。但消息人士称，三星的第二代3nm工艺将为外部客户的芯片设计做好准备，预计明年开始量产。

消息人士指出，台积电在转向GAA晶体管技术时是否会面临良率问题还有待观察。台积电最有可能拥有基于GAA的2nm，目标是在2025年投产。

三星此前透露，计划在2022年上半年开始生产其客户的第一款基于3nm(3GAE)的芯片设计，并使其第二代3nm工艺(3GAP)准备在2023年投入生产。

但3月初三星因为先进工艺的低良率问题备受关注，有传闻称三星的3nm芯片的良率只有35%，这些负面消息也导致一些大客户出走，在3nm节点将转向台积电。而三星不但失去了高通剩余的4nm订单，而且高通已将骁龙8Gen1Plus的订单转给了台积电。

在三星陷入良率问题的同时台积电重申其有望在2022年下半年将3nm工艺技术投入量产。台积电表示代工厂还计划在2023年下半年将N3的增强版N3E投入量产。台积电的3nm工艺利用FinFET晶体管的结构。

来源：台积电

《联合报》也报道，台积电决定如期在2022年推动3nm芯片量产，目前台积电初步规划新竹工厂每月产能约1万至2万片，台南工厂产能为1.5万片。

台积电决定今年率先量产第二版3nm制程N3B，将于今年8月于新竹12厂研发中心第八期工厂及南科18厂P5厂同步投片。分析师表示，第一批客户包括苹果和英特尔公司。

台积电的3nm技术(N3)将是5nm技术(N5)后的又一全节点技术，并在推出时提供PPA和晶体管技术中最先进的代工技术。与N5技术相比，N3技术将提供高达70%的逻辑密度增益、高达15%的速度提升以及相同的速度和高达30%的功耗降低。N3技术开发进展顺利。N3技术将为移动和HPC应用程序提供完整的平台支持。

 A16是5nm还是4nm，众说纷纭

对于苹果的A16会使用5nm还是4nm技术，郭明錤表示A15由台积电N5P制造。因为 N4 没有优势。N5P，A16坚持N5P是合理的，暗示A16在性能和省电方面的提升应该是有限的。

将 iPhone 14 Pro 的芯片命名为 A16 更多是出于营销目的。

也有业内人士揣测苹果A16将会使用 4nm (N4) 技术，这是 N5 技术的增强版。N4 为下一波 N5 产品提供了进一步增强的性能、功率和密度。如果N4技术研发进展顺利，预计2022年开始量产，那么A16也有可能会用上N4。

N4 是 N5 的进一步发展，它将通过光学缩小使芯片面积缩小 6%，并通过 BEOL（生产线后端）增强实现一些进一步的功率和性能优势。它继续使用 N5 的设计规则、设计基础设施、SPICE 仿真程序和 IP。然而，N4 将使用 EUV 扫描仪用于更多层，这将减少掩模数量、工艺步骤和成本。 

虽然台积电的 N4 肯定不是革命性的制造工艺，但它对于代工厂的现有客户仍然非常重要，并将在未来几年用于主流 SoC。  N4技术在 2021 年第三季度进行了风险生产，预计 N4 将在 2021 年末或 2022 年初达到大批量制造 (HVM) 。

除了N4，台积电还在2021年10月公布N4P工艺。N4P是N5 和 N4 的改进。台积电声称 N4P 的性能将比 N5 提高 11%，比 N4 提高 6%。该工艺的能效应该比 N5 高 22%，晶体管密度要高 6%。台积电表示，N4P 将通过减少掩模数量来缩短晶圆周期并降低工艺复杂性。台积电业务发展高级副总裁张凯文表示，N4P 将为手机和 HPC 提供“进一步增强的先进技术平台”。

不过也有人认为相对N5节点，N4和N4P的成本更高，其带来的性能提升并不明显。相关人士表示，无论是N4还是N5其实都是定制的，苹果不会使用标准的工艺。N4与N5节点之间的边界实际上并不存在。更像是台积电为了表明技术每年都在进步的技巧，从技术上讲，99.99%是相同的，因此苹果大概率会使用5nm工艺。