Der 3nm -Waferpreis von TSMC steigt auf 18.000 US -Dollar und verdreifacht sich in einem Jahrzehnt
Ben Bajarin stellte fest, dass die Anzahl der Transistoren mit der A-Serie-Chips von Apple stetig gestiegen ist-von 1 Milliarde in der A7 auf 20 Milliarden im A18 Pro.Dieser Trend ist angesichts der signifikanten Zunahme von Kernen und Merkmalen logisch.Im Jahr 2013 enthielt der A7 zwei Hochleistungs-CPU-Kerne und eine Quad-Core-GPU.Bis 2024 enthält der A18 Pro zwei Hochleistungskerne, vier Effizienzkerne, eine 16-Kern-NPU und eine Sechs-Kern-GPU.
Die A-Serie-Prozessoren von Apple sind für Smartphones ausgelegt, und Bajarin betonte, dass ihre Chipgrößen über Generationen hinweg relativ konsistent geblieben sind und zwischen 80 und 125 Quadratmillimetern liegen.Diese Konsistenz ist auf die Fortschritte von TSMC in der Prozesstechnologie zurückzuführen, die die Transistordichte stetig erhöht haben.
Die bedeutendsten Verbesserungen der Transistordichte traten bei früheren Prozessübergängen auf, wie z. B. von 28 nm bis 20 nm und dann auf 16 nm/14 nm.Die jüngsten Prozesse (N5, N4P, N3B, N3E) haben jedoch eine langsamere Verbesserung der Dichte gezeigt.Die Verbesserungen der Spitzendichte wurden mit den Chips A11 (N11, 10 nm Klasse) und A12 (N7, 7nm-Klasse) mit Gewinnen von 86% bzw. 69% beobachtet.Neuere Chips, einschließlich der A16 bis A18 Pro, haben eine spürbare Verlangsamung der Dichteverbesserungen erlebt, hauptsächlich aufgrund einer langsameren SRAM -Skalierung.
Obwohl Bajarin die Renditen der Dichtegewinne verringert, betonte er, dass die Produktionskosten gestiegen seien.Die Waferpreise sind von 5.000 US -Dollar für die A7 auf 18.000 US -Dollar für die A17- und A18 -Pro gestiegen, während die Kosten pro Quadrat Millimeter von 0,07 USD auf 0,25 US -Dollar gestiegen sind - eine mehr als dreifache Steigerung in den letzten zehn Jahren.
Um die Sache für Apple noch schlimmer zu machen, haben sich die Leistungsverbesserungen für die neuesten Prozessoren ebenfalls verlangsamt (mit Ausnahme der A18- und M4 -Serie), da das Erreichen höherer Anweisungen pro Zyklus (IPC) durchsatz mit den neuesten Architekturen schwieriger geworden ist.Trotzdem hat Apple mit jeder Generation konsequent geschafft, die Leistung pro Watt zu verbessern.
Bajarin bemerkte: „Mit den IPC-Gewinnen, die zu erreichen, ist die Maximierung der Effizienz eine praktikable Strategie für die Verbesserung der Leistung pro Watt, selbst wenn die Kosten im Zusammenhang mit der Flächen steigen.“
Laut weit verbreiteten Branchenberichten verkauft TSMC nicht nur funktionale Wafer, sondern auch fehlerhafte Wafer an seine Kunden.Die Anzahl der pro Wafer hergestellten Chips hängt von der Herstellungsausbeute ab - hochwertige Erträge führen zu mehr Chips pro Wafer, während niedrigere Erträge weniger Chips bedeuten.Ertragsschwankungen beeinflussen die Kostenwirksamkeit von Wafern für Kunden erheblich.TSMC ist jedoch bestrebt, bestimmte Ertragsziele vor Beginn der Produktion zu erreichen.
Wenn die tatsächlichen Renditen erheblich sinken - beispielsweise durch 10% bis 15% - kann TSMC den betroffenen Kunden finanzielle Vergütungen oder Rabatte bieten.Diese Maßnahmen sollen den Kunden über die Zuverlässigkeit und den Wert der kostengünstigen Wafer von TSMC beruhigen.
Als Alpha-Kunde für die neuesten Prozesse von TSMC ist Apple in einer besseren Position als andere Kunden, um den Herstellungsprozess zu optimieren, die Defektdichte zu verringern und die Ertrag zu verbessern.Darüber hinaus deuten Gerüchte darauf hin, dass Apple der einzige TSMC -Kunde ist, der eher pro Chip als pro Wafer zahlt.Wenn dies der Fall ist, unterscheidet diese Arrangement Apple von anderen TSMC -Kunden.