台积电3nm工艺进展详情

目前，5nm+工艺是业界最先进的工艺，苹果A15即采用这一工艺，然而，苹果每年都会推出新的产品，也基本都要升级处理器，2022年的A16会采用3nm吗？台积电的3nm工艺进展如何？

作为2年过渡计划的一部分，苹果正逐渐将整个Mac产品线从Intelx86平台，迁移至自家的AppleSilicon定制芯片。比如在今秋的14/16英寸MacBookPro上，功耗与能效比惊人的M1Pro/M1Max芯片组，就给我们留下了相当深刻的印象。另一方面，传说中下一代“iPhone14”将采用的“A16Bionic”芯片，却可能受到台积电3nm工艺进展不顺的拖累。

（图 via WCCFTech）The Information 的一份详细报告称，台积电正在为明年的“iPhone 14”阵容制造 3nm 工艺芯片，此时台积电正处于想 3nm 技术过渡的中间阶段。据悉，iPhone 13 系列采用了基于 5nm 工艺的苹果 A15 Bionic 芯片。而基于台积电 3nm 工艺的“A16 Bionic”芯片，有望进一步降低“iPhone 14”的设备能耗（延长电池续航而无需增加设备尺寸）。但若台积电这次掉了链子，则新一代 iPhone 从 5nm 向 3nm 芯片转进的计划，可能无法及时发生在“iPhone 14”的身上。在此情况下，iPhone 处理器将连续三年（包括明年）卡在同一级别的 5nm 制程。作为一家长期坚持领先的高科技企业，这对苹果来说也将是头一回。在缺乏新的营销因素的情况下，一些客户也可能作出将设备更新再推迟一年的准备。另一方面，对于苹果竞争对手来说，或也能够趁此千载难逢的机会，有更充裕的时间来迎头赶上。

苹果与台积电的合作

The Information 的一份报告称：苹果与台积电达成的亲密合作与共生关系不仅对彼此有利，同时也让双方有些难解难分。据悉，作为苹果的长期芯片合作伙伴，台积电负责这家库比蒂诺科技巨头自行设计的、面向 iPhone 和 Apple Silicon Mac 的芯片代工业务。对于苹果来说，密切合作让该公司获得了包括能效在内的诸多改进和收益。

The Information 指出，长达十年的合作伙伴关系，已经让两家公司产生了惯性依赖。乃至双方的企业文化，也在一定程度上有所趋同。

据分析师与前员工所述，截至目前，苹果仍是台积电的最大客户，占该芯片代工厂 2020 年 480.8 亿美元总营收的四分之一。

在全球半导体危机期间，这种合作伙伴关系能够协助苹果渡过难关（至少在新工艺的优先级上）。

苹果 CEO 蒂姆·库克在秋季电话财报会议上披露，芯片短缺导致当季营收因产品短缺而减少约 60 亿美元，且假日季的销售状况也会变得更糟（主要是旧芯片的供应不畅）。

报告补充道，台积电为苹果生产的较新芯片，并未受到严重的影响。Needham & Co 分析师 Charles Shi 声称，随着台积电产能的爬升，苹果将在 2021 余下来的时间内得到充分的供应保障。

前台积电工程师亦表示，苹果在芯片研发设计等方面也获得了诸多优惠待遇，比如该公司向苹果方面派遣了至少百名工程师，以帮助其完善定制芯片的物理设计。

与此同时，苹果也可通过提出相关要求（比如功耗能效表现），来推动台积电在某些领域的技术研发改进。

Bain and Co 合伙人 Velu Sinha 表示：“通常情况下，芯片设计人员会受到现有制造工艺的限制。但通过更早地与台积电展开密切合作，双方就可根据芯片设计、来有针对性地优化制造工艺”。

这种合作关系还延伸到了台积电能够努力完善其工艺，在一年的时间里精细打磨制造的可靠性。且苹果设计问题的优先级，也明显高于其它客户。

甚至在与苹果组装合作伙伴（比如富士康）开展测试时，台积电工程师也可以被派往工厂寻求进一步帮助，这对台积电来说是一种非常罕见的安排。

据说两家公司还下达了高度保密的要求，台积电员工不得在未经授权的情况下携带智能手机上班。

泄密者会被解雇，电子邮件被加密并受到严格监控，且保密条款限定了台积电工程师和相关员工在园区内工作。

当然，台积电如此高的热情，也不仅仅是避免苹果转投其它芯片制造商。即使三星电子有望与台积电一战，但受智能机领域的直接竞争、以及早前法律纠纷的影响，苹果也在尽力避免成为前者的客户。

有趣的是，向外更加敞开代工服务的芯片巨头英特尔，曾表示非常希望苹果能够选择该公司。不过由于担心英特尔会在供应短缺期间优先保障自身利益，苹果方面也不会轻举妄动。

最后，苹果与台积电的合作也绝非固若金汤。比如有消息人士称，台积电在有助于 iPhone 等产品使用更节能芯片设计的 3nm 工艺的完善上遇到了困难。

若难以跨过这个障碍，苹果或连续三年困在 5nm 级别的制程，进而拖累功耗与性能效率的改进（甚至影响未来 iPhone 的发布）—— 这对坚持领先的该公司来说也是头一回。

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