性能与成本不相匹配,先进制程工艺进入尴尬期

当飙升的成本与不相称的性能提升遇到消费低迷期,先进制程芯片似乎正步入尴尬期,这也使得芯片代工厂与客户之间的博弈,变得愈发激烈。

如此现实,带来的问题是:先进制程工艺芯片发展又将何去何从?

一、先进制程芯片:飙升的成本与不相称的性能提升

随着芯片制程工艺在近年来从28nm一路狂奔至如今的5nm、4nm乃至明年进入3nm,但在摩尔定律逐步失效的现实下,过往先进制程工艺带来的性能红利也正在逐步消失,取而代之的是成本的飙升与不相称的性能提升。

这在iPhone 14 Pro系列所使用的A16仿生处理器上,表示得颇为明显。

据Nikkei Asia 报道称:本年iPhone 14 Pro 款机型成本上涨明显,其中iPhone 14 Pro Max 的成本更是达到了501 美元,比上代多了 60 美元;而iPhone 14 Pro 系列成本飙升的最大推手,则属A16仿生芯片。

据报道这枚采用了台积电4nm制程工艺的芯片,其成本相较于A15 芯片的成本上涨超 2.4 倍,达到了 110 美元。

要知道,这还是在台积电对苹果这个大客户,并未进行大幅提价的现实下。

但成本的飙升并未带来与之相称的性能提升,事实上本年A16仿生芯片带来的性能提升相对有限。

在苹果发布上,虽然苹果宣称A16仿生芯片是iPhone的速度之王,其晶体管数量达到了近160亿个,性能相较于A13处理器提升40%,能耗相较于A15处理器下降20%。

但事实上,相较于 A15处理器,本年A16仿生芯片在晶体管数量上提升不足十亿,落实到具体性能,从白问科技发布的相关测试成绩来看:则是本年A16芯片在CPU部分的Geekbench5跑分为单核1887/多核5461,整体较iPhone13 Pro的A15芯片提升约12%,GPU方面,A16在内存带宽升级50%的情况下,GFXBench离屏测试成绩比拟A15仅提升约6%。

二、芯片代工厂与客户之间的博弈,变得更为激烈

如此现实,也使得先进制程工艺在当下显得颇为尴尬。

但于先进芯片制程工艺而言,更无奈的现实在于:厂商需要用拥有先进制程芯片的产品,作为卖点来刺激低迷的终端消费市场;芯片代工厂也需要持续投入、推进先进制程芯片向前发展,进入3nm、2nm乃至更高制程阶段;消费者也希望拥有最新技术的产品,但却不肯意承担与之相伴的涨价,特别是在当下这种经济低迷期。

所以我们看到,即使本年苹果A16处理器成本飙升2.4倍,但苹果在Pro系列产品上,还是选择将这部分成本自我吸收,未提高Pro产品起售价。

但要厂商长期自我吸收成本压力,降低利润率,显然厂商并不会乐意,更何况,面对接下来愈发先进的制程工艺,其成本还会进一步上涨。

这也让当下先进制程工艺出现了未曾有过的三角矛盾——即愈发先进的制程工艺必然会带来更为昂扬的成本,但对上涨的成本,芯片代工厂、厂商与消费者,三方均不肯意过多的承担。

这从两条有关台积电先进芯片制程工艺动态信息,便可见端倪。

一是业内人士“手机芯片达人”爆称“tsmc 内部决定放弃N3工艺,因为客户都不消,转2023 下半年量产降本的N3E 工艺, N3 成本高,design的window 又很critical .连Apple 都放弃N3 工艺。”

二是自2021年颁布颁发提价20%之后,日前台积电对苹果、英伟达、高通等客户提出了新一轮的涨价要求——从2023年1月1日起,台积电计划将8英寸芯片晶圆的价格涨价6%,将12 英寸晶圆的价格将提高 3% 至 5%。

如此种种,都指向了先进制程工艺在当下所面临的巨大成本困境。

而这种困境,带来的直接后果是让芯片代工厂与客户之间的博弈变得更为激烈。

面对台积电新一轮的涨价要求,据业内人士“手机芯片达人”爆称:“苹果正式拒绝tsmc 2023 涨价要求,苹果比tsmc更强势”,但来自《经济日报》的信息又称苹果已同意承担成本。

所以这也让台积电与苹果之间的博弈结果变得颇为扑朔迷离,但当这种博弈来到明面上,无论此轮博弈谁胜谁负,对于苹果这种习惯于对供应链强把控、难以接受供应链钳制的厂商而言,可能都不是其乐于见到的。

这从苹果此前在整机制造、OLED显示屏幕等方面扶持新势力制衡老势力一家独大的举措中,便可见一斑。

在此,或许一场究竟是制程工艺为王,还是订单为王的争斗,已然逐步打响。

但这种争斗,显然也打破了原本彼此成全、多方共赢的商业模式,于其中各方,事实上都是不利的存在,但在成本、利润、话语权等多方考量争夺下,这恐怕又是厂商们的必然选择。

三、先进制程工艺又将何去何从?

更强性能、更低功耗虽然是我们对芯片的永恒追求,但随着芯片制程工艺跨过7nm这道分水岭之后,其性能提升愈发与成本提升不相匹配——特别是在消费电子产业正不成避免的进入衰退期,面对先进制程工艺这头吞金巨兽,芯片代工厂、厂商与消费者均不肯过多分担的现实下,这也使得更先进工艺将何去何从,变成了一个迫切需要回答的问题。

毕竟,当前采用5nm、4nm制程工艺的芯片,在性能与功耗表示上已经非常优秀,其已能够完全满足消费者产品日常使用。那么在此现实下,厂商是否还有持续的动力去采用更高成本的先进制程工艺芯片,特别是在消费不振的现实下?

在此,我们或许唯一能期待的是:厂商们能够尽快研发出新一代需要更高制程工艺支撑且被市场广泛接受的全新终端设备,或许唯有此,才能刺激先进制程芯片持续向前发展。

但这类设备和需求在哪里?遗憾的是,目前我们都还未见到端倪。

“邻章”(ID:TMT317),作者:邻章,经。

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