編者按: 臺積電2nm量產(chǎn)了,高通聯(lián)發(fā)科要搶發(fā)N2P,蘋果A21 Pro也得等到2027年才能用上。看起來安卓陣營這次要領(lǐng)先一步?但等等——首發(fā)新工藝真的是好事嗎?iPhone 15 Pro的3nm發(fā)熱翻車還歷歷在目,蘋果這次在標(biāo)準(zhǔn)版A21上繼續(xù)用N2而非N2P,可能不只是成本考量,更是對首發(fā)風(fēng)險的深刻認(rèn)知。
說實話,看到臺積電N2P下半年量產(chǎn)、高通聯(lián)發(fā)科要搶先用的消息,我的第一反應(yīng)不是安卓終于要翻身了,而是——這倆哥們是不是忘了iPhone 15 Pro當(dāng)年首發(fā)3nm是怎么翻車的?
2023年9月,iPhone 15 Pro系列帶著全球首發(fā)的臺積電3nm工藝A17 Pro芯片登場。蘋果在發(fā)布會上吹得天花亂墜,什么CPU性能提升10%、GPU峰值性能提升20%、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算力翻倍。結(jié)果呢?首批用戶拿到手沒幾天,社交媒體上就開始炸鍋了。
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隔著手機殼都能感受到發(fā)熱,這是當(dāng)時一個用戶的原話。彭博社報道,蘋果官方論壇和社交媒體上充斥著關(guān)于iPhone 15 Pro過熱的投訴。有人玩游戲時手機背面燙手,有人打電話時邊框熱得握不住,還有人充電時感覺手機要炸了。蘋果的技術(shù)支持人員被問得焦頭爛額,只能搬出一篇舊文章教用戶怎么給iPhone降溫。
天風(fēng)國際分析師郭明錤后來出來打圓場,說iPhone 15 Pro的過熱問題與臺積電3nm制程無關(guān),是蘋果為了輕量化在散熱系統(tǒng)設(shè)計上做了妥協(xié)。這話你信嗎?我反正半信半疑。就算散熱設(shè)計有鍋,3nm作為全新工藝節(jié)點,首發(fā)階段的功耗優(yōu)化不成熟也是事實。后來蘋果確實通過iOS更新緩解了部分問題,但郭明錤自己也說了——除非降低處理器性能,否則改善效果有限。
這就是首發(fā)新工藝的代價。你搶到了全球第一的虛名,但用戶承擔(dān)了發(fā)熱、降頻、續(xù)航崩盤的苦果。
蘋果不是沒吃過首發(fā)的虧
其實蘋果歷來喜歡首發(fā)臺積電新工藝,但幾乎每次都不是一帆風(fēng)順。
2020年,A14仿生芯片首發(fā)5nm工藝,搭載于iPhone 12系列。當(dāng)時蘋果宣稱這是業(yè)界首款5nm移動芯片,晶體管數(shù)量比7nm增加了近40%。但iPhone 12系列上市后,用戶反饋的發(fā)熱和續(xù)航問題也不少,尤其是搭配5G基帶使用時,功耗明顯比上一代高。雖然A14本身的能效比確實優(yōu)秀,但5nm首發(fā)階段的優(yōu)化空間顯然沒完全釋放。
2022年,A16芯片首發(fā)4nm工藝,用在iPhone 14 Pro上。這一代的問題相對低調(diào),但仔細(xì)看評測就能發(fā)現(xiàn),A16的功耗控制并沒有想象中那么完美,高負(fù)載場景下的發(fā)熱依然明顯。而且蘋果當(dāng)年在發(fā)布會上都不敢拿A15做對比,而是拉出三年前的A13來秀肌肉,這本身就說明問題了。
到了2023年的A17 Pro,3nm首發(fā)的問題徹底爆發(fā)。用戶給這款芯片起了個外號叫火龍果——外表光鮮,內(nèi)里滾燙。現(xiàn)在A17 Pro甚至被用到了iPad mini上,還是個GPU閹割版,不知道蘋果有沒有針對發(fā)熱缺陷做過升級改造。
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2nm的風(fēng)險只會更大
如果說3nm首發(fā)已經(jīng)讓蘋果栽了跟頭,那2nm的風(fēng)險只會更高。
臺積電的2nm工藝首次采用全新的GAAFET(全環(huán)繞柵極場效應(yīng)晶體管)架構(gòu),這是從FinFET到GAAFET的結(jié)構(gòu)性躍遷。新架構(gòu)意味著新的設(shè)計規(guī)則、新的物理特性、新的優(yōu)化挑戰(zhàn)。雖然臺積電宣稱2nm在相同功耗下性能提升10-15%,相同性能下功耗降低25-30%,但這些數(shù)據(jù)是在理想條件下測得的,量產(chǎn)初期的實際表現(xiàn)往往會打折扣。
更關(guān)鍵的是成本。臺積電一片3nm晶圓的代工價格已經(jīng)高達2萬美元,2nm據(jù)說接近2.5萬美元,比3nm又貴了約25%。蘋果作為臺積電最大的客戶,每年為iPhone采購的芯片數(shù)量以億計,制程升級帶來的成本壓力是指數(shù)級增長的。在晶圓成本持續(xù)攀升、存儲器供應(yīng)吃緊且價格高企的背景下,連蘋果這種市值數(shù)萬億美元的巨頭都不得不在高端制程導(dǎo)入節(jié)奏上做出取舍。
所以你看,A21標(biāo)準(zhǔn)版繼續(xù)用N2、只有Pro版上N2P,這刀法背后不全是利潤考量,也有對首發(fā)風(fēng)險的規(guī)避。N2P相比N2在相同頻率下性能提升只有約5%,日常體驗幾乎感受不到差距,但N2P作為優(yōu)化版工藝,成熟度和穩(wěn)定性理論上比初代N2更好。蘋果讓標(biāo)準(zhǔn)版繼續(xù)用已經(jīng)量產(chǎn)一段時間的N2,某種程度上是在用時間換穩(wěn)定。
安卓陣營搶先N2P,是機遇也是冒險
今年下半年,高通驍龍8E6和聯(lián)發(fā)科天璣9600都要用臺積電N2P工藝。這在往年幾乎不可想象——蘋果向來是臺積電新工藝的首發(fā)客戶,安卓陣營只能用上一代工藝。現(xiàn)在風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),安卓搶先一步,聽起來很風(fēng)光。
但別忘了,N2P雖然是優(yōu)化版,但本質(zhì)上還是2nm家族的一員。GAAFET架構(gòu)的量產(chǎn)挑戰(zhàn)不會因為工藝迭代一次就消失。高通和聯(lián)發(fā)科作為首發(fā)客戶,要承擔(dān)的風(fēng)險和當(dāng)年蘋果首發(fā)3nm沒什么區(qū)別。
而且安卓陣營的散熱設(shè)計向來不如蘋果激進。蘋果的iPhone雖然散熱也被吐槽,但至少在機身內(nèi)部堆料上還算舍得。安卓手機為了追求輕薄和性價比,散熱系統(tǒng)往往更簡陋。如果N2P在量產(chǎn)初期的功耗控制不夠理想,安卓旗艦的發(fā)熱問題可能會比iPhone 15 Pro更嚴(yán)重。
說白了,搶先首發(fā)是一時的營銷亮點,但用戶拿到手后的體驗才是決定性的。如果驍龍8E6或天璣9600出現(xiàn)了類似A17 Pro的發(fā)熱翻車,那高通和聯(lián)發(fā)科這先發(fā)優(yōu)勢就變成了先發(fā)的笑話。
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蘋果的算盤:用時間換穩(wěn)定
從A20到A21 Pro再到A22 Pro,蘋果的制程路線圖其實很清晰:A20系列先用N2試水,A21 Pro升級到更成熟的N2P,A22 Pro再跨入1.4nm的A14制程。這不是激進,是步步為營。
蘋果在標(biāo)準(zhǔn)版A21上繼續(xù)用N2,一方面是因為N2P相比N2的日常體驗差距確實不大,5%的性能提升用戶根本感知不到;另一方面,N2經(jīng)過A20一代的驗證,良率和穩(wěn)定性已經(jīng)相對成熟,風(fēng)險可控。而A21 Pro作為高端型號,用戶付的溢價里本來就包含了嘗鮮成本,就算N2P有點小問題,Pro用戶的容忍度也相對更高。
這種策略在A15時代就玩過。當(dāng)年A15被分成三個版本,iPhone 13用4核GPU的縮水版,iPad mini 6用降頻版,只有iPhone 13 Pro用滿血版。蘋果根據(jù)芯片體質(zhì)挑選型號,體質(zhì)好的上Pro,體質(zhì)差的降頻或砍核心。這種刀法精準(zhǔn)的操作雖然被罵,但確實有效控制了成本和風(fēng)險。
寫到這兒突然想到
其實蘋果最聰明的地方,不是技術(shù)領(lǐng)先,而是對風(fēng)險的控制。安卓陣營喜歡搶首發(fā)、搶跑分、搶營銷噱頭,蘋果則更愿意等工藝成熟一點再用。這種保守策略在發(fā)布會上看起來不夠炫酷,但用戶拿到手后的體驗往往更穩(wěn)定。
當(dāng)然,蘋果的保守也有代價。A21標(biāo)準(zhǔn)版繼續(xù)用N2,而安卓旗艦已經(jīng)上了N2P,這在參數(shù)對比上確實不好看。如果高通和聯(lián)發(fā)科能把N2P的功耗控制好,安卓旗艦在續(xù)航和發(fā)熱上的表現(xiàn)可能會反超iPhone,那蘋果的壓力就大了。
不過話說回來,參數(shù)是一回事,實際體驗是另一回事。N2到N2P只有5%的性能提升,日常使用中幾乎感受不到。蘋果完全可以通過架構(gòu)優(yōu)化來彌補制程差距——就像A19 Pro的能效核心在零額外功耗前提下實現(xiàn)了約29%的性能提升那樣。如果A21標(biāo)準(zhǔn)版的架構(gòu)改進足夠大,制程不升級的影響完全可以控制在可接受范圍內(nèi)。
真正的問題不是現(xiàn)在,而是2028年
A14制程(1.4nm)才是蘋果的下一個大考。那是蘋果第一次跨入亞2nm時代,也是臺積電第二代GAAFET納米片晶體管工藝。相比N2,A14在相同功耗下速度提升15%,相同性能下功耗降低30%,邏輯密度增加20%以上。這些數(shù)據(jù)聽起來很美好,但首發(fā)風(fēng)險也會成倍放大。
Marvell作為ASIC設(shè)計大廠,已經(jīng)通過預(yù)付款和五年需求預(yù)測鎖定了A14的產(chǎn)能。蘋果也被視為A14的首批客戶,計劃在2028年的A22 Pro上導(dǎo)入。但標(biāo)準(zhǔn)版A22是否同步升級?目前還沒消息。按照蘋果一貫的刀法,標(biāo)準(zhǔn)版大概率會繼續(xù)用N2P或更老的工藝,只有Pro版才能享受A14的待遇。
這種分層策略在成本上是合理的,但在用戶體驗上卻越來越說不過去。當(dāng)安卓旗艦全系標(biāo)配最新制程時,蘋果的標(biāo)準(zhǔn)版還在用上一代工藝,這精準(zhǔn)刀法會不會變成精準(zhǔn)割韭菜?
所以,當(dāng)你們看到高通聯(lián)發(fā)科搶先N2P、安卓陣營要領(lǐng)先蘋果一步的消息時,別急著歡呼。首發(fā)新工藝是蜜糖還是砒霜,歷史已經(jīng)給出了答案。蘋果在A21標(biāo)準(zhǔn)版上繼續(xù)用N2,看似刀法精準(zhǔn),實則可能是在用時間換穩(wěn)定——畢竟,誰也不想再經(jīng)歷一次火龍果的噩夢,對吧?
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