قیمت ویفر 3 نانومتر TSMC به 18000 دلار افزایش می یابد و در یک دهه سه برابر می شود

پردازنده های هوشمند سری A اپل از A7 (28 نانومتر) به A18 Pro (3NM) تکامل یافته اند که دارای هسته ها ، ترانزیستورها و ویژگی های بیشتری هستند.به گفته بن باجارین ، مدیرعامل و تحلیلگر اصلی استراتژی های خلاق ، TSMC قیمت ویفر خود را با هر گره جدید افزایش داده است.قیمت ویفرها از 5000 دلار برای ویفرهای 28 نانومتری مورد استفاده در پردازنده های A7 به 18000 دلار برای ویفرهای 3nm که پردازنده های سری A17 و A18 را تأمین می کنند ، افزایش یافته است.

بن باجارین خاطرنشان کرد: با پیشرفت تراشه های سری A اپل ، تعداد ترانزیستورها به طور پیوسته افزایش یافته است-از 1 میلیارد در A7 تا 20 میلیارد در A18 Pro.این روند با توجه به افزایش قابل توجه هسته ها و ویژگی ها منطقی است.در سال 2013 ، A7 دارای دو هسته CPU با کارایی بالا و یک GPU چهار هسته ای بود.تا سال 2024 ، A18 Pro شامل دو هسته با کارایی بالا ، چهار هسته کارایی ، NPU 16 هسته ای و یک GPU شش هسته ای است.

پردازنده های سری A اپل برای تلفن های هوشمند طراحی شده اند و باجارین تأکید می کند که اندازه تراشه آنها در بین نسل ها نسبتاً سازگار است ، از 80 تا 125 میلی متر مربع.این قوام به دلیل پیشرفت TSMC در فناوری فرآیند است که به طور پیوسته تراکم ترانزیستور را افزایش داده است.

مهمترین بهبود چگالی ترانزیستور در طی انتقال فرآیند قبلی ، مانند 28 نانومتر به 20 نانومتر و سپس به 16 نانومتر/14 نانومتر رخ داده است.با این حال ، فرآیندهای اخیر (N5 ، N4P ، N3B ، N3E) بهبود چگالی کندتر را نشان داده اند.بهبود چگالی اوج با تراشه های A11 (N10 ، 10NM-Class) و A12 (N7 ، 7NM-Class) به ترتیب 86 ٪ و 69 ٪ مشاهده شد.تراشه های اخیر ، از جمله A16 از طریق A18 Pro ، سرعت قابل توجهی در پیشرفت چگالی را تجربه کرده اند ، در درجه اول به دلیل مقیاس SRAM کندتر.

باجارین با وجود کاهش بازده در دستاوردهای چگالی ، تأکید کرد که هزینه های تولید افزایش یافته است.قیمت ویفر از 5000 دلار برای A7 به 18000 دلار برای A17 و A18 Pro صعود کرده است ، در حالی که هزینه هر میلی متر مربع از 0.07 دلار به 0.25 دلار افزایش یافته است - بیش از سه برابر در طی یک دهه گذشته.

برای بدتر شدن اوضاع برای اپل ، پیشرفت عملکرد برای آخرین پردازنده ها نیز کند شده است (به جز سری A18 و M4) ، زیرا دستیابی به دستورالعمل های بالاتر در هر چرخه (IPC) با جدیدترین معماری ها چالش برانگیز تر شده است.با این وجود ، اپل به طور مداوم موفق به بهبود عملکرد هر وات با هر نسل شده است.

باجارین اظهار داشت: "با دستیابی به دستاوردهای IPC سخت تر می شود ، حداکثر رساندن کارآیی یک استراتژی مناسب برای بهبود عملکرد در هر وات است ، حتی با افزایش هزینه های مرتبط با منطقه."

طبق گزارش های صنعت بسیار استناد شده ، TSMC نه تنها ویفرهای عملکردی بلکه ویفرهای معیوب را به مشتریان خود می فروشد.تعداد تراشه های تولید شده در هر ویفر بستگی به عملکرد تولید دارد - بازده سر باعث تراشه های بیشتر در ویفر می شود ، در حالی که بازده پایین به معنی تراشه های کمتری است.نوسانات عملکرد به طور قابل توجهی بر مقرون به صرفه بودن ویفرها برای مشتریان تأثیر می گذارد.با این حال ، TSMC در تلاش است تا قبل از شروع تولید ، اهداف خاص عملکرد را برآورده کند.

اگر بازده واقعی به طور قابل توجهی کاهش یابد - از 10 ٪ به 15 ٪ ، به عنوان مثال - TTMC ممکن است جبران مالی یا تخفیف را به مشتریان آسیب دیده ارائه دهد.این اقدامات برای اطمینان به مشتریان در مورد قابلیت اطمینان و ارزش ویفرهای پر هزینه TSMC طراحی شده است.

به عنوان مشتری آلفا برای آخرین فرآیندهای TSMC ، اپل در موقعیت بهتری نسبت به سایر مشتریان قرار دارد تا روند تولید را به خوبی تنظیم کند ، چگالی نقص و بهبود عملکرد را کاهش دهد.علاوه بر این ، شایعات حاکی از آن است که اپل تنها مشتری TSMC است که به جای ویفر در هر تراشه پرداخت می کند.اگر درست باشد ، این ترتیب اپل را از سایر مشتریان TSMC جدا می کند.