新火種
2023-09-21 
蘋果投出3nm“王炸”消費者會為先進芯片買單嗎？
美國當地時間9月12日，蘋果（NASDAQ:AAPL）召開新品發布會，發布iPhone 15系列四款新品，其中iPhone 15 Pro Max和iPhone 15 Pro搭載A17 Pro芯片，是業界首款搭載3nm制程芯片的系列手機。
這款芯片由蘋果內部設計，擁有一個六核中央處理器CPU和一個六核圖形處理單元GPU。
一位芯片行業資深人士向第一財經記者表示，蘋果近年來在芯片方面加大投入，將自研芯片廣泛使用于智能手機和筆記本，以擺脫對芯片供應商的依賴?！癷Phone的規模效應能夠支撐起蘋果的自研芯片?！?/p>
咨詢機構Creative Strategies公司CEO兼首席分析師Ben Bajarin則在一份報告中寫道：“蘋果在發布會上花了很多時間強調GPU，這非常重要。相機、芯片、GPU、視覺體驗、游戲，這些將會成為iPhone構筑未來四到五年競爭力的基礎?！?/p>
“王炸”投在了哪里？
蘋果旗艦手機芯片A17 Pro是業界首款3nm制程的芯片，也是時下市場最為關注的革新。蘋果率先使用臺積電3nm制程的芯片于iPhone 15系列產品的消息早在兩年前傳遍市場。那么，蘋果這顆物色已久的“王炸”究竟投在了哪里？
第一財經記者發現，A17 Pro芯片的性能主要在iPhone 15 Pro系列手機的光線追蹤、神經網絡引擎以及續航三個方面得以發揮。
發布會上最亮眼的是蘋果稱其首次推出了通過硬件加速實現的光線追蹤，從而實現了智能手機上迄今最快的光線追蹤處理速度。
據了解，相較上一代基于軟件的光線追蹤，A17 Pro芯片硬件加速光線追蹤的運行速度提升最高可達4倍，能帶來更流暢的圖形、更身臨其境的AR應用程序和游戲體驗。蘋果表示，這顆芯片的性能，讓許多以前只在主機、PC或Mac上才有的游戲，能夠在手機上實現。
此外，A17 Pro的神經網絡引擎運行機器學習模型的速度提升最快可達2倍，每秒可執行最高達35萬億次操作。這一性能使得iPhone 15 Pro可以支持iOS 17中的自動糾錯?；谶@一性能，蘋果也開發了諸如從照片背景中提取主體、為有失語風險的用戶創建個人語音、通話環境音降噪等功能基于3nm芯片低功耗的新能。
業界普遍認為，3nm制程為蘋果芯片提供了自2020年以來最大的性能和效率飛躍，而蘋果上一次實現制造工藝的飛躍是2020年推出5nm工藝的A14仿生和M1芯片。
據臺積電董事長劉德音此前介紹，3nm制程的邏輯密度將增加約70%，于相同功耗下，速度提升10~15%，或于相同速度下，功耗降低25~30%。此外，3nm芯片還可以支持更先進的專用芯片硬件。例如，3nm芯片可能支持更先進的人工智能和機器學習任務，以及更先進的圖形功能。從蘋果發布會的內容來看，iPhone 15 Pro系列手機對于3nm制程的多數特性都做了應用化的落地。
消費者會為3nm買單么？
“相比上一代iPhone 14 Pro采取的4納米芯片，3nm芯片一方面在性能有了提升，耗電降低，另一方面，GPU能夠支持光影追蹤，使得游戲能夠有更加豐富細節的效果，讓圖形界面更加精美。”上述芯片行業資深人士對記者說。
但消費者會為3nm買單么？
發布會當晚，記者針對蘋果3nm制程的相關性能和應用采訪了幾位長期關注蘋果產品的普通用戶。其中幾位用戶表示，相比前代產品，iPhone15和iPhone15 plus新增的一些性能具有一定吸引力，但搭載3nm芯片的iPhone 15 Pro系列則缺乏抓住消費者眼球的“殺手級功能”。
雖然蘋果在發布會上罕見地強調自家手機的游戲性能，并展示了用iPhone15 Pro運行PC端3A大作的效果，例如《全境封鎖》系列、《刺客信條》系列、《生化危機》系列等。但針對iPhone 15 Pro支持光追大幅提升游戲性能的表現，一位用戶對記者表示，“相較于得到一款游戲手機，更希望蘋果解決散熱問題?！?/p>
相比新款iPhone在游戲性能方面的表現，記者采訪到的幾位用戶更加認可3nm制程為新機在機器學習模型和USB-C高速傳輸方面帶來的性能提升。
CIC灼識咨詢高級顧問程翔告訴第一財經記者，拋開應用談性能是紙上談兵，目前手機芯片的性能對于一般應用而言，已經完全夠用，對于蘋果而言，本次芯片性能的升級將讓iPhone具備的娛樂體驗感更佳。
在價格方面，根據官方給出的定價，iPhone15售價5999元起；iPhone 15 Plus售價6999元起；iPhone 15 Pro售價7999元起；iPhone 15 Pro Max售價9999元。對于是否愿意多花2000元體驗先進制程帶來的性能，記者采訪的幾位用戶表示還有待觀望。
先進制程坦途尚遠
從此前的7nm制程的A13 Bionic芯片，到5nm制程的A14仿生和M1芯片，再到此次發布的3nm制程的A17 Pro，當前蘋果在自研芯片方面已經開始向先進制程的頭部發起進攻。
程翔對記者表示，蘋果自研芯片是其核心競爭力的重要部分，這帶來的最重要的好處是蘋果可以自主掌控產品創新節奏的話語權，而非依賴于第三方英特爾等企業，芯片性能也一直是消費者關注的核心點，例如在2017年A11 Bionic的推出讓智能手機跨入了AI時代，加強了蘋果手機的競爭力。
蘋果對于先進制程的追求也讓其和臺積電深度綁定。臺積電2022年報數據顯示，臺積電2022年服務了532家客戶。其中，蘋果是最大客戶，占臺積電營收的23%，臺積電的蘋果收入在2022年增長了18.2%至175億美元。
不過，即便是全球晶圓代工巨頭的臺積電也沒有辦法保證3nm制程的持續穩定。有消息稱，臺積電A17和M3處理器的良率僅約為55%。而此前，臺積電曾做出表示，在推出 iPhone 15 Pro 和 A17 Bionic 芯片之前，對于有缺陷的3nm芯片，不再向蘋果收取費用。
業內人士也對記者表示，使用3nm工藝制造芯片需要極高的精度，制造過程也涉及多個復雜的步驟，即使是最小的偏差也可能導致顯著的良率損失。臺積電、三星和英特爾等晶圓代工巨頭在推進這個工藝上都屢屢碰壁。據Semianalysis分析，臺積電的3nm工藝有約25個EUV層，幾乎是5nm工藝的兩倍，這超出了大多數客戶愿意支付的價格。
此外，Bajarin在報告中稱，由于3納米的供應限制，可能會讓iPhone生產的時間周期更長，隨著需求的增加，交貨時間也會更長。
目前，蘋果是臺積電3nm新制造工藝的第一個客戶，從兩者達成的合作模式來看，蘋果愿意為臺積電新工藝買單，而臺積電則會用蘋果支付這筆費用優化工藝從而繼續向其提供良率更高的產品。事實上，這種合作模式對于臺積電而言并無大害，只不過對于蘋果而言，下游消費者是否愿意為體驗先進制程而買單則還要看自家的應用體驗以及市場和時間的考驗了。
（文章來源：第一財經）
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