苹果A系列芯片10年晶体管数量增长19倍 成本增长2.6倍

近日，CreativeStrategies首席执行官兼首席分析师BenBajarin发布报告称，对于每个新的半导体制程节点，台积电都会向苹果收取更高的每片晶圆费用，因此价格从 A7处理器的28nm晶圆的5000美元上涨到用于A17和A18系列处理器的3nm级晶圆的18000美元。

Bajarin指出，随着苹果A系列芯片的发展，它们的晶体管数量一直在增加，从A7的10亿个开始，到A18Pro的200亿个（A17Pro是190亿个），增幅达到了19倍。因为内核和功能的数量也有所增加：2013年，A7配备两个高性能内核和一个四集群GPU，而到2024年，A18Pro配备两个高性能内核、四个能效内核、一个16核NPU和一个六集群GPU。

基于对台积电生产的苹果A系列处理器随时间变化的详细价格/芯片/密度分析可以发现，从A7到A18：制程从28nm发展到3nm，最显着的收缩发生在早期（28nm→20nm→16nm/14nm）-晶体管数量从10亿个（A7）稳步增加到了200亿个。

Bajarin表示，A系列处理器针对智能手机，它们的芯片尺寸保持相对稳定，各代处理器的芯片尺寸在80到125平方毫米之间。这是由于台积电最新的工艺技术促进了晶体管密度的稳步增长。

最显着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的跃迁。然而，最近的工艺技术（N5、N4P、N3B、N3E）的密度改进速度较慢。所以，晶体管密度改善的峰值期发生在A11（N10，10nm级）和A12（N7，7nm级）附近，分别提高了86%和69%。最近的芯片，包括A16到A18Pro，显示密度提升明显放缓，而这主要是由于SRAM缩放速度较慢。

然而，尽管回报递减，Bajarin指出，生产成本却急剧上升。硅片价格从A7的5，000美元攀升至A17和A18Pro的18，000美元，而每平方毫米的成本从0.07美元上涨至0.25美元，增幅达到了约260%！

Bajarin表示，他的信息来自第三方供应链报告，而制作该报告的公司在台积电有消息来源。Bajarin还通过他自己的消息来源对某些因素进行了三角测量。总的来说，列出的台积电定价看起来或多或少与之前的报告一致，尽管我们应该始终对非官方信息持保留态度。

让苹果更难的是，其最新一代处理器（A18和M4系列除外）的性能提升也放缓了，因为使用最新架构更难提取更高的每周期指令（IPC）吞吐量。尽管如此，苹果还是设法在每一代产品中保持每瓦性能的提升。