错不在台积电!苹果A16弃用3奈米 业界曝关键2字
台积电近期陷多事之秋。(图/达志影像)
外媒指出苹果下一代iPhone 14所搭载的A16(暂称)处理器晶片,将不会由台积电3奈米制程生产,指出是台积电在3奈米制程研发面临困境,台积电则是回应不评论市场传闻,重申3奈米制程按计划进行。面对客户可能在采用3奈米制程迟疑,业者指称,这些龙头厂商更优先考量的其实是「成本」,面临先进技术态度也更为保守,反而是想扩张市占率的业者,包括AMD、联发科等,更有机会大胆采用。
台积电总裁魏哲家去年8月25日线上全球技术论坛指出,整合旗下包括SoIC(系统整合晶片)、InFO(整合型扇出封装技术)、CoWoS(基板上晶片封装)等3DIC技术平台,命名为「TSMC 3DFabric」,持续提供业界最完整且最多用途的解决方案,实现更多创新产品设计,协助客户面对物理极限的解方。
台积电10月26日推出4奈米N4P制程,做为台积电5奈米家族的第3个主要强化版本,N4P的效能较原先的N5增快11%,也较N4增快6%。相较于N5,N4P的功耗效率提升22%,电晶体密度增加6%。同时,N4P借由减少光罩层数来降低制程复杂度且改善晶片的生产周期。
据《工商》先前报导,N4P基本上就是2022年苹果新一代iPhone所搭载A16晶片所需制程。供应链业者透露, A16晶片将有架构上大幅更动,采用N4P制程可以透过小晶片封装(Chiplet),再增加晶片的电晶体集积度(Density)、降低成本,更可以提高运算效能及有效降低功耗。
外媒MacRumors也披露,iPhone 14的A16晶片将采用4奈米制程,较前两代iPhone搭载A14、A15的5奈米晶片,尺寸更小,效能提高且更省电。
从semiwiki统整资料显示,台积电在开放创新论坛(OIP)释出更多先进制程推进数据,3奈米制程在开放创新伙伴的设计技术协同优化 (DTCO)下,目标PPA较5奈米逻辑密度增加1.6倍、传输速度提升11%,节能27%。目前该平台关于3奈米制程以下的技术档案达3万8000个,开发中制程设计套件也超过2600个。
台积电总裁魏哲家10月台积电法说指出,3奈米量产首年有许多新产品设计定案,预计2021年下半年试产,2022年下半年量产,由于制程上更为复杂,须要采用更多新设备,到时候成本一定比5奈米制程高,预期2023年第一季将明显贡献营收,强化版的3奈米N3E制程量产则是预定在3奈米推出1年后。
据《Digitimes》报导,台积电的先进制程与先进封装技术持续保持强大竞争力,但是包括苹果、NVIDIA等龙头业者态度趋于保守,主要是依照目前的产品需求来看,考量到综合效能、稳定以及维持良率,必须在研发与量产过程中投入大量成本,在市场需求与成本评估下,不太需要采用最新的先进制程技术。
不过,一些急起直追的厂商,可能就会更愿意采用最新的技术,包括近年来成功吃下X86架构20%市占率的美国处理器大厂AMD,以及台湾的IC设计龙头联发科,从高效能运算(HPC)领域的3D IC、手机AP的Fan-out封装,都需要TSMC 3DFabric支援,才能获得市场青睐,进而扩张市占率。
从苹果的产品来看,去年发表首款搭载在Mac与部分iPad产品、基于ARM架构设计的M1处理器、采用台积电5奈米制程,光是性能与功耗表现,就超越过去同款产品采用英特尔处理器表现,今年发表搭载在MacBook Pro的M1 Pro/Max晶片,更是被称为怪兽级系统单晶片(SoC),预料就算苹果在AP处理器采用N4P奈米制程,有高机率优先在电脑与平板导入3奈米制程。
台积电3奈米制程仍延用的鳍式场效电晶体(FinFET),主要是基于EUV技术展现优异的光学能力,以及符合预期的良率表现,在减少曝光机光罩缺陷及制程堆叠误差,并降低整体成本,并打算2奈米制程才使用环绕闸极技术(Gate-All-AroundGAAGAA),虽然三星3奈米制程就使用GAA技术,但在台积电密切与客户合作研发下,以及在EUV机台使用效率更高,让台积电在先进制程之争继续维持优势。