Apple ist zu teuer, weil die Kosten zu hoch sind, gibt TSMC den N3-Prozess auf

Das Debüt ist der Peak, der fast eine wahre Darstellung von Apples M-Chip ist.

Während sich MacBooks früher auf elegantes Design und die ökologischen Vorteile von macOS konzentrierten, wurden nach der Umstellung auf M-Chips nach und nach selbst entwickelte Chips zum größten Feature der MacBooks.

Auf der Pressekonferenz verlagerte sich der Fokus für das neue MacBook auch von Design, Herstellungsprozess und plattformübergreifender Ökologie auf die Verbesserung des neuen Chips.

Unter den Highlights der M1-Serie sind die diesjährigen M2-Chips jedoch viel düsterer.

Das mag am Kontrast liegen, der durch die hohen Erwartungen verursacht wird, aber der Hauptgrund ist, dass der gleiche TSMC-5-nm-Prozess wie beim M1 verwendet wird.

Obwohl Apple das stärkste Designteam für Arm-Chips hat, kann es physische Einschränkungen nicht beseitigen.

Ähnlich wie die Avalanche-Leistungskerne und Blizzard-Energieeffizienzkerne im A15 hat der M2 eine höhere Kernzahl, Die-Fläche und Gesamttransistorzahl.

Nach einem Durchgang hat M2 im Vergleich zu M1 eine Verbesserung der CPU- und 35 % GPU-Leistung um 18 %.

Aus numerischer Sicht scheint es eine offensichtliche Iteration des Upgrades zu sein, aber in der Praxis haben die mit M2 ausgestatteten Produkte viele Probleme (SSD-Geschwindigkeitsreduzierung, Frequenzreduzierung, Kernüberhitzung), die nicht so gut sind wie die M1 Produkte aus der gleichen Zeit.

Tatsächlich wurde vor der Veröffentlichung des M2 berichtet, dass TSMC hart daran arbeitete, die 3-nm-Prozesschips der ersten Generation versuchsweise herzustellen, und Apple würde auch die erste Gruppe von Kunden sein.

Mit der Einführung von 5-nm-M2 berichtete DigiTimes, dass Apple die gesamte Produktionskapazität der 3-nm-Chips von TSMC unter Vertrag genommen hat, nicht nur für M3-Chips, sondern auch für die Produktion von M2 Pro- und M2 Max-Chips.

Auf diese Weise werden M2 Pro und M2 Max im 3-nm-Prozess eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz aufweisen, die den M2-Chip weit übertrifft. Auch kommt es in der Industrie selten vor, dass innerhalb einer Chipgeneration unterschiedliche Prozesse zum Einsatz kommen.

Die Kosten sind zu hoch, niemand hat eine Bestellung aufgegeben, TSMC hat den N3-Prozess aufgegeben

Bei 3-nm-Chips stehen nicht nur Apple, sondern auch Intel, AMD und Nvidia Schlange, um auf die knappe 3-nm-Produktionskapazität von TSMC zu warten.

Und TSMC hat auch planmäßig 3-nm-Chips probeweise hergestellt und die entsprechende Produktionsausbeute erzielt. Eine Quelle sagte jedoch kürzlich, dass TSMC beschlossen habe, den N3-Prozess intern aufzugeben.

Der grundlegende Grund für die 180°-Wende von der aktiven Produktion zur Aufgabe ist eigentlich ganz einfach, das heißt, die Produktionskosten sind zu hoch, so hoch, dass Apple sie nicht nutzen will.

Darüber hinaus weist der N3-Prozess von TSMC im Vergleich zum N5-Prozess eine Leistungssteigerung von 10 bis 15 % und eine Reduzierung des Stromverbrauchs um 25 bis 30 % auf, was etwas unverhältnismäßig zu den übermäßigen Investitionen ist.

Gemäß dem Plan von TSMC hat der 3-nm-Knoten vier Prozesse: N3, N3E, N3P und N3X. Es kann verstanden werden, dass es im 3-nm-Knoten vier Generationen von Herstellungsprozessen gibt, und die Leistung, Transistoranzahl und Reife jeder Generation haben verbessert.

Nachdem N3, der 3-nm-Prozess der ersten Generation, aufgegeben wurde, begann TSMC auch mit der Vorbereitung eines kostengünstigeren und ausgereifteren N3E-Prozesses der zweiten Generation.

Im Vergleich zum N5-Prozess hat sich das Energieeffizienzverhältnis deutlicher verbessert, aber die Massenproduktionszeit kann sich auf die zweite Hälfte des Jahres 2023 verzögern.

Das bedeutet auch, dass die M2 Pro- und M2 Max-Chips, die ursprünglich für dieses Jahr geplant waren, immer noch denselben 5-nm-Prozess wie der M2 verwenden werden.

In Verbindung mit dem unveränderten MacBook Pro-Design ist seine Upgrade-Iterationsstrategie der früheren „Tick-Tock-Upgrade-Theorie“ von Intel sehr ähnlich.

Samsung behauptet, bei 3nm einen Vorsprung zu haben

In Bezug auf High-End-Chip-Foundry kann nur Samsung direkt mit TSMC konkurrieren. Im anstehenden Wettbewerb um den 3nm-Prozessknoten hat Samsung einerseits 5nm strategisch aufgegeben und andererseits massiv in den Bau von Fabriken und Produktionslinien investiert.

Und im Juli wurde bekannt gegeben, dass Samsung Semiconductor die Massenproduktion und den Versand von 3-nm-Chips abgeschlossen hat.

Allerdings hat Samsung in den vergangenen zwei Jahren immer wieder in der Chip-Fertigung gekippt: Die ehemaligen Großkunden Qualcomm, AMD und Nvidia haben allesamt neue Aufträge an TSMC übergeben, es scheint keinen Kunden mit ausreichenden finanziellen Mitteln zu geben, um 3-nm-Chips anzupassen.

Als ausländische Medien nach der Lieferliste fragten, fanden sie nur eine Halbleiterfirma namens Shanghai Pansi, deren Hauptgeschäft das Design von Chips für Maschinen zum Schürfen virtueller Währungen ist und eine begrenzte Größe hat.

In Verbindung mit dem aktuellen Abschwung auf dem Markt für virtuelle Währungen ist es schwierig zu sagen, wie viele Aufträge Samsung erhalten hat.

Auf der anderen Seite hat Qualcomm, ein alter Kunde, nachdem er erfahren hatte, dass 3nm in Produktion genommen wurde, nicht überstürzt mit dem Filmen begonnen, sondern eine abwartende Haltung eingenommen.

Es gibt nicht viele Lieferungen, und es wurde auch von außen spekuliert, dass Samsungs Massenproduktion von 3-nm-Chips eher ein "Marketinginstrument" ist, und es ist nicht ausgeschlossen, dass Testproduktionschips als Massenproduktion verwendet werden.

Samsung Semiconductor, das einen Großkunden nach dem anderen verloren hat, hat derzeit nur noch einen Großkunden in der Exynos-Chipsparte. Es ist nur so, dass der Exynos-Chip immer noch ungünstig ist, auch wenn er kürzlich von AMD gezogen wird, und es hat auch Nachrichten veröffentlicht, dass die Dreharbeiten für den 3-nm-Chip auf die Massenproduktion des 3-nm-Prozesses der zweiten Generation frühestens im Jahr 2024 verschoben werden .

Neben der Exynos -Chipabteilung werden auch Googles selbstentwickelte Tensor-Chips weiterhin an Samsung Semiconductor übergeben.

Die Pixel-Serie von Google ist jedoch kein großer Anbieter auf dem Smartphone-Markt und machte Ende letzten Jahres nur 3 % des weltweiten Anteils aus, weit entfernt von Qualcomm.

Laut Samsung hat es einen Vorsprung in der 3-nm-Massenproduktion, aber es ist immer noch nicht klar, wie die Lieferungen späterer Foundry-Chips sind.

Riecht nach Zahnpasta von Handychips

Für die heutigen High-End-Mobilchips ist fortschrittliche Prozesstechnologie zu einem wichtigen Faktor für das Wachstum ihrer Energieeffizienz geworden.

Der 3-nm-Chip, der ursprünglich bis Ende dieses Jahres in Serie produziert und ausgeliefert werden sollte, verzögerte sich aufgrund hoher Kosten, die einen Engpass beim Wachstum von High-End-Mobilchips verursachen könnten.

4nm und 5nm werden sich in den letzten Jahren immer noch zu den gängigen Herstellungsverfahren für High-End-Chips entwickeln, und ihre Energieeffizienzverhältnisse erreichen möglicherweise nicht die großen Fortschritte, die durch frühere Innovationen erzielt wurden.

Auch wenn 3nm in Zukunft wie ursprünglich geplant bis Ende 2023 in Serie produziert wird, wird es unter Kostengesichtspunkten schwierig sein, zum vorherigen Stand zurückzukehren.

Wei Zhejia, Präsident von TSMC, sagte auf dem Technologiesymposium , dass „die Ära der hochwertigen, globalisierten Versorgungssysteme vorbei ist.“ Da sich viele Länder bemühen, Fabriken in China zu bauen, werden auch die späteren Produktionskosten steigen.“ Inflation eingeschlossen , die Chipkosten steigen rapide.

Die hohen Kosten der 3-nm-Chips der ersten Generation von TSMC könnten mit diesem Grund zusammenhängen.

Darüber hinaus soll der N2-Prozess nach Plan von TSMC im Jahr 2025 versuchsweise produziert werden, was der physikalischen Grenze des Prozesses näher kommt.

Und mit dem Fortschritt der fortschrittlichen Technologie hat die Erhöhung der Transistordichte auch das Problem der Wärmestauung mit sich gebracht.Zu diesem Zeitpunkt ist es nicht möglich, Kerne wie Apple M zu stapeln, um die Chipfläche zu vergrößern.

Gestern kündigte AMD wie geplant die Zen4-Architektur an: Nach dem Upgrade des Produktionsprozesses von 7nm auf 5nm wurde die Chipfläche um 12% reduziert, während die Anzahl der Transistoren um 58% anstieg.

Dementsprechend weisen die Prozessoren der Ryzen 7000-Serie gegenüber der Vorgängergeneration eine deutliche Verbesserung auf, insbesondere bei der Multi-Core-Performance.

Bereits im vorherigen Artikel glaubten wir auch, dass AMDs Chiplet (Chiplet)-Technologie eine relativ „hellere“ Zukunft hat.Der Chip wird nicht vollständig durch den Foundry-Prozess geklemmt und verfügt über eine flexiblere Upgrade-Methode.

Unter der Wolke der Massenproduktion des 3-nm-Prozesses müssen die Chipdesigns der Hersteller möglicherweise auch im Voraus neue Architekturen entwerfen, um Engpässe bei der Energieeffizienz zu vermeiden.

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