Apple слишком дорога, потому что стоимость слишком высока, TSMC отказывается от процесса N3

Дебют — это вершина, которая почти точно отображает M-чип Apple .

▲ Нарушение традиционной архитектуры Apple UltraFusion

В прошлом MacBook были сосредоточены на элегантном дизайне и экологических преимуществах macOS.После перехода на чипы M основной особенностью MacBook постепенно стали чипы собственной разработки .

На пресс-конференции, посвященной новому MacBook, акцент также сместился с дизайна, производственного процесса и кроссплатформенной экологии на то, как улучшился новый чип.

Однако на фоне основных моментов серии M1 чипы M2 этого года выглядят довольно мрачно.

Это может быть связано с контрастом, вызванным высокими ожиданиями, но основная причина в том, что используется тот же 5-нм техпроцесс TSMC, что и в M1.

Несмотря на то, что у Apple самая сильная команда разработчиков чипов Arm, она не может избавиться от физических ограничений.

Подобно ядрам производительности Avalanche и ядрам энергоэффективности Blizzard, найденным в A15, M2 имеет увеличенное количество ядер, площадь кристалла и общее количество транзисторов.

После одного прохода M2 имеет повышение производительности ЦП на 18% и GPU на 35% по сравнению с M1.

С численной точки зрения это кажется очевидной итерацией апгрейда, но на практике продукты, оснащенные M2, имеют множество проблем (снижение скорости SSD, снижение частоты, перегрев ядра), которые не так хороши, как у M1. продукты того же периода.

Фактически, до того, как M2 был выпущен, сообщалось, что TSMC усердно работала над пробным производством 3-нм чипов первого поколения, и Apple также станет первой партией клиентов.

С запуском 5-нм M2 DigiTimes сообщила, что Apple заключила контракт со всеми производственными мощностями 3-нм чипов TSMC не только для чипов M3, но и для производства чипов M2 Pro и M2 Max.

Таким образом, при 3-нм техпроцессе M2 Pro и M2 Max будут иметь значительное улучшение энергоэффективности, намного превосходящее чип M2. Кроме того, в отрасли редко используются разные процессы в одном поколении чипов.

Стоимость завышена, заказ никто не размещал, TSMC отказалась от процесса N3

Что касается 3-нм чипов, то не только Apple, но и Intel, AMD и Nvidia выстраиваются в очередь, чтобы дождаться 3-нм производственных мощностей TSMC, которых не хватает.

▲ Изображение с 18-го завода по производству пластин, отвечающего за производство 3-нм чипов: TSMC

И TSMC также провела пробное производство 3-нм чипов, как и планировалось, и добилась соответствующего выхода продукции. Однако источник недавно сообщил, что TSMC решила отказаться от процесса N3 внутри компании.

Фундаментальная причина разворота на 180° от активного производства к отказу на самом деле довольно проста: стоимость производства слишком высока, настолько высока, что Apple не хочет ее использовать.

Более того, по сравнению с процессом N5, процесс TSMC N3 обеспечивает повышение производительности на 10–15 % и снижение энергопотребления на 25–30 %, что несколько непропорционально чрезмерным инвестициям.

Согласно плану TSMC, 3-нм узел имеет четыре процесса: N3, N3E, N3P и N3X. Можно понять, что в 3-нм узле существует четыре поколения производственных процессов, и производительность, количество транзисторов и зрелость каждого поколения имеют улучшенный.

После отказа от N3, который является 3-нм техпроцессом первого поколения, TSMC также начала подготовку более экономичного и зрелого техпроцесса N3E второго поколения.

По сравнению с процессом N5 коэффициент энергоэффективности имеет более очевидное улучшение, но время массового производства может быть отложено до второй половины 2023 года.

Это также означает, что чипы M2 Pro и M2 Max, которые первоначально планировалось выпустить в этом году, по-прежнему будут использовать тот же 5-нм техпроцесс, что и M2.

В сочетании с неизменным дизайном MacBook Pro его стратегия обновления очень похожа на предыдущую «теорию обновления Tick-Tock» Intel.

Samsung утверждает, что имеет преимущество перед 3-нм техпроцессом

С точки зрения изготовления чипов высокого класса только Samsung может напрямую конкурировать с TSMC. В предстоящей конкуренции за 3-нм техпроцесс Samsung, с одной стороны, стратегически отказался от 5-нм, а с другой стороны, вложил значительные средства в строительство заводов и производственных линий.

А в июле было объявлено, что Samsung Semiconductor завершила массовое производство и отгрузку 3-нм чипов.

Тем не менее, в последние два года Samsung часто переворачивал производство чипов.Бывшие крупные клиенты Qualcomm, AMD и Nvidia передали новые заказы TSMC.Похоже, что нет клиентов с достаточными финансовыми ресурсами для настройки 3-нм чипов.

Когда иностранные СМИ поинтересовались списком поставок, они обнаружили только полупроводниковую компанию Shanghai Pansi, основным бизнесом которой является разработка чипов для машин для добычи виртуальной валюты, и она имеет ограниченный масштаб.

В сочетании с текущим спадом на рынке виртуальной валюты трудно сказать, сколько заказов выиграла Samsung.

С другой стороны, узнав, что 3 нм запущены в производство, старый клиент Qualcomm не стал торопиться со съемками, а занял выжидательную позицию.

Поставок немного, да и во внешнем мире высказывались предположения, что массовое производство Samsung 3-нм чипов больше похоже на «маркетинговый инструмент», и не исключено, что чипы пробного производства используются как массовое производство.

▲ Samsung 3nm в основном зависит от Exynos при поставке

Samsung Semiconductor, теряющая одного крупного клиента за другим, в настоящее время имеет только одного крупного клиента в подразделении чипов Exynos. Просто чип Exynos по-прежнему неблагоприятен, даже если недавно его вытащила AMD, а также выпустила новость о том, что съемки 3-нм чипа будут отложены до массового производства 3-нм процесса второго поколения не раньше 2024 года. .

В дополнение к отделу чипов Exynos , чипы собственной разработки Google Tensor также продолжают передаваться Samsung Semiconductor.

Тем не менее, серия Google Pixel не является крупным поставщиком на рынке смартфонов, на ее долю приходилось всего 3% мировой доли в конце прошлого года, что далеко от Qualcomm.

По словам Samsung, у нее есть фора в массовом производстве 3-нм, но до сих пор нет ясности с поставками последующих литейных чипов.

Пахнет зубной пастой мобильных чипсов

Для современных высокопроизводительных мобильных чипов передовые технологические процессы стали основным фактором повышения их энергоэффективности.

Выпуск 3-нм чипа, который первоначально должен был начаться в массовом порядке и поставляться к концу этого года, был отложен из-за высокой стоимости, что может стать узким местом в росте высокопроизводительных мобильных чипов.

▲ Изображение из: Computerworld

В последние годы 4-нм и 5-нм техпроцессы по-прежнему станут основными производственными процессами для высокопроизводительных чипов, и их коэффициенты энергоэффективности могут не достичь больших успехов, достигнутых предыдущими инновациями.

В будущем, даже если к концу 2023 года будет запущено массовое производство 3 нм, как первоначально планировалось, вернуться к прежнему состоянию с точки зрения затрат будет сложно.

▲ Президент TSMC Вэй Чжэцзя Фото: anandtech

Вэй Чжэцзя, президент TSMC, заявил на технологическом симпозиуме , что «эра высокотехнологичных глобализированных систем поставок прошла». , стоимость чипов быстро растет.

С этой причиной может быть связана высокая стоимость 3-нм чипов TSMC первого поколения.

Кроме того, согласно плану TSMC, процесс N2 будет запущен в пробную эксплуатацию в 2025 году, что приближается к физическому пределу процесса.

А с развитием передовых технологий увеличение плотности транзисторов также привело к проблеме накопления тепла.В настоящее время невозможно нагромождать ядра, как у Apple M, для увеличения площади чипа.

Вчера AMD анонсировала архитектуру Zen4, как и было запланировано.После того, как техпроцесс был модернизирован с 7нм до 5нм, площадь чипа была уменьшена на 12%, а количество транзисторов увеличилось на 58%.

Соответственно, процессоры серии Ryzen 7000 имеют значительное улучшение по сравнению с предыдущим поколением, особенно в многоядерной производительности.

▲ Ryzen 9 7950X со снятой верхней крышкой состоит из трех небольших чипов, два верхних — это образы ядра Zen4 из: cnet

Еще в предыдущей статье мы также считали, что у чиплетной (чиплетной) технологии AMD относительно «светлое» будущее, чип не будет полностью зажат литейным процессом и имеет более гибкий метод апгрейда.

В условиях массового производства 3-нанометрового техпроцесса производителям микросхем также может потребоваться заранее разработать новую архитектуру, чтобы избежать проблем с энергоэффективностью.

#Добро пожаловать на официальную учетную запись Айфанер в WeChat: Айфанер (WeChat: ifanr), в ближайшее время вам будет представлен более интересный контент.

Love Faner | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo