O prezo da oblea 3nm de TSMC aumenta a 18.000 dólares, triplicándose nunha década
Ben Bajarin observou que a medida que avanzaron os chips da serie A de Apple, o número de transistores aumentou constantemente: de 1 billón nos A7 a 20 mil millóns no A18 Pro.Esta tendencia é lóxica dado o aumento significativo de núcleos e características.En 2013, o A7 contou con dous núcleos de CPU de alto rendemento e unha GPU de catro núcleos.En 2024, o A18 Pro incorpora dous núcleos de alto rendemento, catro núcleos de eficiencia, unha NPU de 16 núcleos e unha GPU de seis núcleos.
Os procesadores da serie A de Apple están deseñados para teléfonos intelixentes e Bajarin destacou que os seus tamaños de chip mantivéronse relativamente consistentes entre xeracións, oscilando entre os 80 e os 125 milímetros cadrados.Esta coherencia débese aos avances de TSMC na tecnoloxía de proceso, que aumentaron constantemente a densidade de transistor.
As melloras de densidade do transistor máis significativas producíronse durante transicións de proceso anteriores, como de 28 nm a 20 nm e logo a 16 nm/14nm.Non obstante, os procesos recentes (N5, N4P, N3B, N3E) demostraron melloras máis lentas de densidade.As melloras de densidade máxima observáronse cos chips A11 (N10, 10 Nm) e A12 (N7, 7nm), con ganancias do 86% e 69%, respectivamente.Os chips máis recentes, incluído o A16 a A18 Pro, experimentaron unha notable desaceleración das melloras da densidade, principalmente debido á escala de SRAM máis lenta.
A pesar de diminuír os rendementos das ganancias de densidade, Bajarin destacou que os custos de produción aumentaron.Os prezos das obleas subiron de 5.000 dólares para o A7 a 18.000 dólares para o A17 e A18 Pro, mentres que o custo por milímetro cadrado pasou de 0,07 dólares a 0,25 dólares, un aumento de tres veces na última década.
Para empeorar as cousas para Apple, as melloras do rendemento para os últimos procesadores tamén se ralentizaron (excepto a serie A18 e M4), xa que o rendemento de instrucións máis altas por ciclo (IPC) coas últimas arquitecturas volveuse máis difícil.Non obstante, Apple conseguiu mellorar o rendemento por cada xeración.
Bajarin comentou: "Con ganancias IPC cada vez máis difíciles de conseguir, maximizar a eficiencia é unha estratexia viable para a mellora do rendemento por vatio, aínda que aumentan os custos relacionados coa área".
Segundo informes da industria amplamente citados, TSMC vende non só obleas funcionais senón tamén obleas defectuosas para os seus clientes.O número de chips producidos por oblea depende do rendemento da fabricación: os rendementos máis altos resultan en máis chips por oblea, mentres que os rendementos máis baixos significan menos chips.As flutuacións de rendemento afectan significativamente a rendibilidade das obleas para os clientes.Non obstante, TSMC busca esforzarse por cumprir obxectivos de rendemento específicos antes de comezar a produción.
Se os rendementos reais caen significativamente, polo 10% ao 15%, por exemplo, o TSMC pode ofrecer unha compensación financeira ou descontos aos clientes afectados.Estas medidas están deseñadas para tranquilizar aos clientes sobre a fiabilidade e o valor das obleas de alto custo de TSMC.
Como cliente Alpha para os últimos procesos de TSMC, Apple está nunha mellor posición que outros clientes para afinar o proceso de fabricación, reducindo a densidade de defectos e mellorando o rendemento.Ademais, os rumores suxiren que Apple é o único cliente de TSMC que paga por chip en vez de por oblea.Se é certo, este arranxo distingue a Apple doutros clientes TSMC.