Apple 的定制硅有望在今年晚些时候跃升至下一代制造技术 3nm，但增强的工艺对公司的下一代芯片究竟意味着什么？
半导体制造是用于制造芯片的过程。简单来说，该过程的“节点”是对制造中使用的最小可能尺寸的度量，以纳米 (nm) 为单位。芯片的节点有助于确定其晶体管密度，以及其成本、性能和效率。
近年来，随着进步放缓和营销变得更加重要，与实际物理尺寸的联系变得模糊，但它仍然广泛地表示芯片技术的先进程度。
苹果目前使用哪些节点？
Apple 在 2020 年实现了最后一次重大制造工艺飞跃，当时它使用 A14 Bionic 和 M1 芯片转向台积电的 5nm 工艺。一些芯片，例如 Apple Watch 中的 S6、S7 和 S8，继续使用 7nm 制造工艺，因为它们基于 A13 Bionic——Apple 为 iPhone 设计的最后一款 7nm 芯片。
苹果去年在 iPhone 14 Pro 和 iPhone 14 Pro Max 中推出了 A16 仿生芯片。苹果声称它是4nm芯片，因为它使用台积电的“N4”工艺，但实际上它是台积电5nm N5和N5P工艺的增强版。
3nm会带来什么？
至少，3nm 应该会为 Apple 的芯片提供自 2020 年以来最大的性能和效率飞跃。3nm 使晶体管数量增加成为可能，使芯片能够以更快的速度同时执行更多任务，同时使用更少的功率。
与苹果自 2020 年以来在其所有 A 系列和 M 系列芯片中使用的 5 纳米工艺相比，下一代生产技术使芯片的功耗降低了 35%，同时提供了更好的性能。
3nm 芯片还可以支持更先进的专用芯片硬件。例如，3nm 芯片可能支持更高级的人工智能和机器学习任务，以及更高级的图形功能。
据传苹果已经为 A16 仿生设计了一款具有光线追踪功能的新 CPU，但在 A15 仿生的开发过程后期放弃了该技术，转而使用 A15 仿生的 CPU。因此，第一个 3nm 芯片的内置光线追踪支持似乎很有可能。
值得注意的是，转向更小的芯片尺寸也会带来一些挑战，例如增加功率密度、发热和制造复杂性。这就是主要制造工艺飞跃越来越少发生的原因之一。
据The Information 报道，未来采用 3nm 工艺制造的 Apple 硅芯片将配备多达四个芯片，最多可支持 40 个计算核心。M2 芯片具有 10 核 CPU，M2 Pro 和 Max 具有 12 核 CPU，因此 3nm 可以显着提升多核性能。
首款 3nm 芯片何时问世？
自 2021 年以来，台积电已加大对 3nm 生产的测试，但今年该技术预计将成熟到足以在商业上可行。台积电预计将在 2022 年第四季度开始全面商业化生产 3nm 芯片。生产进度相信会按计划进行。
苹果的3nm芯片订单被认为大到占据了台积电今年该节点的全部产能。最近的报道表明，该供应商正在努力生产足够的 3nm 芯片来满足对 Apple 即将推出的设备的需求。
分析师认为，台积电在工具和产量方面存在问题，影响了新芯片技术的量产。由于这些问题，某些 M3 设备可能会略有延迟，但 Apple 似乎不太可能希望延迟 A17 Bionic 和 iPhone 15 Pro 机型的发布。
一旦 3nm 生产顺利建立，台积电将转向 2nm。预计2025年开始在2nm节点上量产。
哪些即将推出的设备将采用 3nm Apple Silicon 芯片？
今年，广泛传闻苹果将推出至少两款采用台积电 3nm 工艺制造的芯片：A17 Bionic 和 M3 芯片。首批搭载 A17 Bionic 的设备可能是 iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max，预计将于秋季推出。
首批 M3 设备预计将包括更新的 13 英寸 MacBook Air、24 英寸 iMac 和 iPad Pro。iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max 是唯一传闻包含 A17 仿生芯片的设备，但它可能会在明年出现在 iPhone 16 和 iPhone 16 Plus 上，还有可能出现在其他设备上，例如 iPad mini 和 Apple TV未来的岁月。
Apple 正在研发多种 M3 芯片，代号为 Ibiza、Lobos 和 Palma。展望未来，Apple 分析师 Ming-Chi Kuo 认为，2024 年推出的新款 14 英寸和 16 英寸 MacBook Pro 机型将配备 M3 Pro 和 M3 Max 芯片。
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