搭载2nm工艺A20芯片!iPhone 18 Pro系列首发

来源:半导体产业纵横发布时间:2025-06-05 18:13
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iPhone 18 Pro牙膏要挤爆。

今日,苹果产业链分析师Jeff Pu在最新报告中提到,iPhone 18 Pro系列和苹果折叠屏机型将搭载A20芯片,这款芯片将首发台积电2nm制程工艺。

据了解,iPhone 16 Pro系列采用第二代3nm工艺制程的A18 Pro芯片,而iPhone 17 Pro系列采用第三代3nm制程工艺的A19 Pro芯片,作为对比,iPhone 18 Pro系列采用2nm制程工艺的A20芯片,其晶体管密度再度提升,预计对比A19芯片性能提升15%,能效比提升30%。

但这只是故事的一部分。更有趣的是这些芯片将如何组装。

苹果将首次在其 iPhone 处理器中采用晶圆级多芯片模块 (WMCM) 封装。这项技术实现了三大革新。

首先,内存架构发生了革命性变化,RAM将直接与CPU、GPU和神经网络引擎集成于同一晶圆,取代了传统的分离式设计,从而大幅提升了数据传输速度和系统整体性能;其次,这一革新不仅提升了性能,还使散热效率提高了20%,电池续航也延长了10-15%,为用户带来了更稳定、更持久的使用体验;最后,芯片封装面积缩减了15%,为iPhone内部其他组件腾出了更多空间,有助于实现更紧凑、更轻薄的设计。

WMCM 允许将 SoC 和 DRAM 等不同组件直接集成在晶圆级,然后再切割成单个芯片。它采用一种无需中介层或基板即可连接芯片的技术,从而可以带来热完整性和信号完整性方面的好处。

据 Pu 透露,台积电正在幕后建设一条专用生产线,预计到 2027 年将迅速扩大产能:“台积电将在其AP7工厂建立一条专用的WMCM生产线,利用类似于CoWoS-L的设备和工艺,但无需基板。我们预计,台积电计划在2026年底前将产能提升至5万片/月,并预计由于采用率的提高,到2027年底产能将达到11万至12万片/月。

对苹果来说,这是芯片设计上的一次重大飞跃,就像它领先业界大多数公司采用 3nm 工艺时一样。而对更广泛的移动市场而言,这意味着曾经只用于数据中心 GPU 和 AI 加速器的技术正在进入智能手机领域。

综合各方信息来看,2026年9月发布的iPhone 18 Pro系列及折叠屏机型凭借A20芯片的技术优势,将在性能、散热、AI等方面实现显著提升。这些升级不仅将满足消费者对高性能手机的需求,更将推动整个手机行业的技术进步。

联发科也有2nm芯片

此前,联发科首席执行官蔡力行在COMPUTEX上发表主题演讲,“过去10年,全球有超过200亿台设备搭载联发科芯片,地球上平均每人有2.5台设备采用联发科芯片”,他还宣布,联发科2nm产品将于今年9月进入流片阶段,相较3nm制程,2nm性能将提升15%,功耗下降25%。

官方并未透露更多细节,不过业内推测,该芯片将由台积电代工,可能是下一代旗舰智能手机 SoC 或为英伟达 NVLink Fusion 系统定制的专用集成电路(ASIC)芯片。

台积电2nm良率达90%以上

台积电的2nm工艺客户名单堪称豪华,苹果、AMD、英特尔、英伟达、高通、上文提到的联发科以及博通等芯片设计领域的巨头均已预订产能。其中,英伟达的Rubin GPU最初将采用3nm工艺制造,但未来有望升级至2nm工艺。

台积电董事长魏哲家表示,市场对2nm工艺的需求空前高涨,远超此前3nm工艺引发的抢购热潮。

从目前消息来看,台积电的2nm芯片制造工艺良率已经突破90%。台积电收到的2nm工艺芯片设计数量是5nm工艺的四倍,显示出市场对2nm工艺的强烈需求。

随着基于 2nm 的设计的流片量超越同一开发阶段的先前节点,台积电的目标是到 2025 年底生产数万片晶圆。

台积电还计划在明年下半年推出N2P和N2X,以延续N2的领先优势。预计N2P在相同功耗水平下性能将比N3E提升18%,在相同速度下能效将提高36%,逻辑密度也将显著提升。N2X计划于2027年量产,其最高时钟频率将提高10%。

随着半导体尺寸不断缩小,漏电问题日益凸显。台积电的 2nm 节点将采用全栅 (GAA) 晶体管架构解决这一问题,从而实现更精确的电流控制。

2nm 之后是埃时代,台积电将采用背面供电技术,进一步提升性能。未来工艺节点,例如 A16(1.6nm)和 A14(1.4nm),每片晶圆的成本可能高达 4.5 万美元。

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