TSMC's 3nm wafer prijs steekt naar $ 18.000, verdrievoudigd over een decennium
Ben Bajarin merkte op dat naarmate de A-serie-chips van Apple zijn gevorderd, het aantal transistoren gestaag is toegenomen-van 1 miljard in de A7 tot 20 miljard in de A18 Pro.Deze trend is logisch gezien de significante toename van kernen en kenmerken.In 2013 bevatte de A7 twee krachtige CPU-kernen en een quad-core GPU.Tegen 2024 bevat de A18 Pro twee krachtige kernen, vier efficiëntie kernen, een 16-core NPU en een zes-core GPU.
De A-serie-processors van Apple zijn ontworpen voor smartphones en Bajarin benadrukte dat hun chipgroottes over generaties relatief consistent zijn gebleven, variërend van 80 tot 125 vierkante millimeter.Deze consistentie is te wijten aan de vooruitgang van TSMC in de procestechnologie, die gestaag de transistordichtheid hebben verhoogd.
De belangrijkste verbeteringen van de transistordichtheid vonden plaats tijdens eerdere procesovergangen, zoals van 28 nm tot 20 nm en vervolgens tot 16 nm/14 nm.Recente processen (N5, N4P, N3B, N3E) hebben echter langzamere dichtheidsverbeteringen aangetoond.De verbeteringen van de piekdichtheid werden waargenomen met de A11 (N10, 10 nm-klasse) en A12 (N7, 7nm-Klasse) chips, met een winst van respectievelijk 86% en 69%.Meer recente chips, waaronder de A16 tot en met A18 Pro, hebben een merkbare vertraging in dichtheidsverbeteringen meegemaakt, voornamelijk als gevolg van langzamere SRAM -schaling.
Ondanks het verminderen van het rendement in dichtheidswinst, benadrukte Bajarin dat de productiekosten zijn gestegen.De wafelprijzen zijn gestegen van $ 5.000 voor de A7 tot $ 18.000 voor de A17 en A18 Pro, terwijl de kosten per vierkante millimeter zijn gestegen van $ 0,07 tot $ 0,25 - een meer dan drievoudige toename in het afgelopen decennium.
Tot overmaat van ramp voor Apple zijn prestatieverbeteringen voor de nieuwste processors ook vertraagd (behalve de A18- en M4 -serie), omdat het bereiken van hogere instructies per cyclus (IPC) doorvoer met de nieuwste architecturen uitdagender is geworden.Desalniettemin is Apple er consequent in geslaagd om de prestaties per watt bij elke generatie te verbeteren.
Bajarin merkte op: "Nu IPC-winst moeilijker wordt om te bereiken, is het maximaliseren van efficiëntie een haalbare strategie voor verbetering van de prestatie-per-watt, zelfs naarmate gebiedsgerelateerde kosten stijgen."
Volgens veel geciteerde industriële rapporten verkoopt TSMC niet alleen functionele wafels, maar ook voor defecte wafels aan haar klanten.Het aantal geproduceerde chips per wafer is afhankelijk van de productieopbrengst - meerdere opbrengsten resulteren in meer chips per wafer, terwijl lagere opbrengsten minder chips betekenen.Opbrengstschommelingen beïnvloeden de kosteneffectiviteit van wafels voor klanten aanzienlijk.TSMC streeft er echter naar om specifieke opbrengstdoelen te bereiken voordat hij de productie begint.
Als de werkelijke opbrengsten aanzienlijk dalen - bijvoorbeeld met 10% tot 15% - kan TTMC financiële compensatie of kortingen bieden aan getroffen klanten.Deze maatregelen zijn ontworpen om klanten gerust te stellen over de betrouwbaarheid en waarde van TSMC's dure wafels.
Als de Alpha-klant voor de nieuwste processen van TSMC, bevindt Apple zich in een betere positie dan andere klanten om het productieproces te verfijnen, de defectdichtheid te verminderen en de opbrengst te verbeteren.Bovendien suggereren geruchten dat Apple de enige TSMC -klant is die per chip betaalt in plaats van per wafer.Indien waar, onderscheidt deze regeling Apple van andere TSMC -klanten.