苹果的A系列智能手机处理器从A7（28nm）发展到A18 Pro（3nm），拥有更多内核、晶体管和功能。据Creative Strategies首席执行官兼首席分析师Ben Bajarin报道，随着每个新节点的推出，台积电向苹果收取的每片晶圆价格更高，因此价格从搭载A7处理器的28nm晶圆5000美元上涨到搭载A17和A18系列处理器的3nm级晶圆18000美元。
分析
Ben Bajarin指出，随着苹果A系列芯片的发展，其晶体管数量一直在增加，从A7的10亿个开始，到A18 Pro的200亿个。这是有意义的，因为内核和功能的数量也大幅增加：2013年，A7配备两个高性能内核CPU和一个四核GPU，而2024年，A18 Pro配备两个高性能内核、四个节能内核CPU、一个16核NPU和一个六核GPU。
苹果A系列处理器面向智能手机，Ben Bajarin表示，它们的芯片尺寸保持相对一致，在各代产品中介于80~125平方毫米之间。这是由于台积电最新工艺技术推动了晶体管密度的稳步提高。
最显著的晶体管密度增加发生在早期节点，例如从28nm到20nm再到16nm/14nm的过渡。然而，最近的工艺技术（N5、N4P、N3B、N3E）表现出较慢的密度改进。晶体管密度改进的高峰期发生在A11（N10，10nm级）和A12（N7，7nm级）前后，增幅分别为86%和69%。最近的芯片，包括A16到A18 Pro，密度进步明显放缓，主要是由于SRAM缩放速度较慢。
然而，Ben Bajarin指出，尽管收益递减，生产成本却大幅上升。晶圆价格从A7的5000美元攀升至A17和A18 Pro的18000美元，而每平方毫米的成本从0.07美元增加到0.25美元，10年涨幅超过3倍。
让苹果更难受的是，最新一代处理器的性能提升也已放缓（A18和M4系列除外），因为使用最新架构更难获得更高的每周期指令（IPC）吞吐量。尽管如此，苹果还是设法在每一代产品中都保持每瓦性能的提升。
Ben Bajarin表示：“鉴于获得IPC增益的难度加大，但即使与面积相关的成本增加，尽可能提高效率也是可行的每瓦性能提升策略。”
根据广为引用的行业报告，台积电向客户出售的晶圆不仅有可销售的晶圆，还有不可销售的晶圆。因此，晶圆产生的芯片数量取决于制造良率。良率越高，每片晶圆可生产出更多芯片，良率越低，每片晶圆可生产出更少芯片。这种基于良率的变化会影响客户晶圆的成本效益。不过，这里有一个重要部分：台积电保证在开始生产之前会努力实现一定的良率目标。
如果实际良率大幅下降，例如10%~15%，台积电可能会向受影响的客户提供财务补偿或折扣。这些条款旨在让客户对台积电的可靠性及其高成本晶圆的价值感到放心。
作为最新工艺技术的alpha客户，苹果有机会调整制造工艺以降低缺陷密度并提高良率，因此从成本角度来看，该公司比其他台积电客户处于更有利的地位。此外，有传言称，苹果是台积电唯一一家按芯片而非晶圆支付费用的客户。如果属实，这将使苹果与其他台积电客户区分开来。
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