SG.hu
10 év alatt háromszorosára emelte árait a TSMC
A tajvani chipgyártó egyre több magot és tranzisztort zsúfol a lapkákra, de a technológiai fejlődést az árak is lekövetik.
Az Apple A-sorozatú okostelefon-processzorai az A7-től (28 nanométer) az A18 Pro-ig (3 nanométer) jelentősen fejlődtek, több magot, tranzisztort és funkciót kaptak. A TSMC minden egyes új technológiaugrásnál egyre többet számolt fel az Apple-nek egy-egy ostyáért, így az ár az A7-es processzorokat tartalmazó 28 nm-es ostya 5000 dollárjáról az A17-es és A18-as sorozatú processzorok 3 nm-es kategóriájú ostyája 18 000 dollárra emelkedett - számolt be Ben Bajarin, a Creative Strategies vezérigazgatója és vezető elemzője. Bajarin megjegyzi, hogy ahogy az Apple A-sorozatú chipjei fejlődtek, a tranzisztorok száma folyamatosan nőtt, az A7-esnél 1 milliárdról indult, majd az A18 Pro-nál elérte a 20 milliárdot. Ezzel együtt a magok és a funkciók száma is nőtt: 2013-ban az A7 két nagy teljesítményű magot és egy négy fürtös GPU-t tartalmazott, míg 2024-ben az A18 Pro két nagy teljesítményű maggal, négy energiatakarékos maggal, egy 16 magos NPU-val és egy hat fürtös GPU-val rendelkezik.
Az A-sorozatú processzorok az okostelefonokat célozzák meg, és Bajarin szerint a lapkaméretük viszonylag állandó maradt, 80 és 125 négyzetmilliméter között mozog generációtól függően. Ezt a tranzisztorsűrűség folyamatos növekedése tette lehetővé, amelyet a TSMC legújabb feldolgozási technológiái biztosítanak. A legjelentősebb tranzisztorsűrűség-növekedés a korábbi váltásoknál történt, például a 28 nm-ről a 20 nm-re, majd a 16 nm-ről 14 nm-re való átmenet során. A legújabb feldolgozási technológiák (N5, N4P, N3B, N3E) azonban lassabb sűrűségjavulást mutatnak. A tranzisztorsűrűség javulásának csúcsidőszaka az A11 (N10, 10 nm-es osztály) és az A12 (N7, 7 nm-es osztály) körül következett be, 86%-os, illetve 69%-os növekedéssel. A legújabb chipek, köztük az A16-A18 Pro, a sűrűségnövekedés érzékelhető lassulását mutatják, ami elsősorban a lassabb SRAM-skálázódásnak köszönhető.
Bajarin azonban megjegyzi, hogy a csökkenő hozam ellenére a gyártási költségek meredeken emelkedtek. Az ostyák ára az A7 esetében 5000 dollárról 18 000 dollárra emelkedett az A17 és A18 Pro esetében, míg a négyzetmilliméterenkénti költség 0,07 dollárról 0,25 dollárra nőtt. Hogy még nehezebb legyen az Apple dolga, a teljesítménynövekedés is lelassult a processzorok legújabb generációival (az A18 és az M4-sorozat kivétel), mivel a legújabb architektúrákkal nehezebbé vált a nagyobb utasítás/ciklus (IPC) teljesítmény elérése. Ennek ellenére az Apple-nek minden egyes generációval sikerült fenntartania a teljesítmény/watt növekedést. "Tekintettel arra, hogy nehezebb IPC-növekedést kihozni, de a hatékonyságnövelés megoldható, még akkor is, ha egyes költségek növekednek, ez egy életképes teljesítmény/watt [nyereség] stratégia” - mondta Bajarin.
Iparági jelentések szerint a TSMC mindig átadja mind az eladható, mind a nem eladható lapkákat tartalmazó ostyákat az ügyfeleinek, az egy ostyából származó chipek száma a gyártási hozamtól függ. A nagyobb hozam több chipet eredményez egy ostyán, míg az alacsonyabb hozam kevesebbet. Ez a hozamon alapuló változékonyság befolyásolja az ostyák költséghatékonyságát az ügyfelek számára. Van azonban itt egy fontos rész: a TSMC garantálja, hogy a gyártás megkezdése előtt megpróbál elérni egy bizonyos hozamcélt. Ha a tényleges hozam jelentős mértékben, például 10-15%-kal elmarad ettől, a TSMC pénzügyi kompenzációt vagy kedvezményeket biztosíthat az érintett ügyfeleknek. Ezeknek a feltételeknek az a célja, hogy megnyugtassák az ügyfeleket a TSMC megbízhatóságát és a magas költségű ostyák értékét illetően.
Mivel az Apple a legújabb folyamattechnológiák kiemelt ügyfele, lehetősége van a gyártási folyamatokat a hibasűrűség csökkentése és a hozam növelése érdekében módosítani, így a vállalat költségszempontból jobb helyzetben van, mint a TSMC más ügyfelei. Emellett az a hír járja, hogy az Apple a TSMC egyetlen olyan ügyfele, amely chipenként, nem pedig waferenként fizet a TSMC-nek. Ha ez igaz, akkor az Apple ezzel még jobban elkülönül a TSMC többi ügyfelétől.
Az Apple A-sorozatú okostelefon-processzorai az A7-től (28 nanométer) az A18 Pro-ig (3 nanométer) jelentősen fejlődtek, több magot, tranzisztort és funkciót kaptak. A TSMC minden egyes új technológiaugrásnál egyre többet számolt fel az Apple-nek egy-egy ostyáért, így az ár az A7-es processzorokat tartalmazó 28 nm-es ostya 5000 dollárjáról az A17-es és A18-as sorozatú processzorok 3 nm-es kategóriájú ostyája 18 000 dollárra emelkedett - számolt be Ben Bajarin, a Creative Strategies vezérigazgatója és vezető elemzője. Bajarin megjegyzi, hogy ahogy az Apple A-sorozatú chipjei fejlődtek, a tranzisztorok száma folyamatosan nőtt, az A7-esnél 1 milliárdról indult, majd az A18 Pro-nál elérte a 20 milliárdot. Ezzel együtt a magok és a funkciók száma is nőtt: 2013-ban az A7 két nagy teljesítményű magot és egy négy fürtös GPU-t tartalmazott, míg 2024-ben az A18 Pro két nagy teljesítményű maggal, négy energiatakarékos maggal, egy 16 magos NPU-val és egy hat fürtös GPU-val rendelkezik.
Az A-sorozatú processzorok az okostelefonokat célozzák meg, és Bajarin szerint a lapkaméretük viszonylag állandó maradt, 80 és 125 négyzetmilliméter között mozog generációtól függően. Ezt a tranzisztorsűrűség folyamatos növekedése tette lehetővé, amelyet a TSMC legújabb feldolgozási technológiái biztosítanak. A legjelentősebb tranzisztorsűrűség-növekedés a korábbi váltásoknál történt, például a 28 nm-ről a 20 nm-re, majd a 16 nm-ről 14 nm-re való átmenet során. A legújabb feldolgozási technológiák (N5, N4P, N3B, N3E) azonban lassabb sűrűségjavulást mutatnak. A tranzisztorsűrűség javulásának csúcsidőszaka az A11 (N10, 10 nm-es osztály) és az A12 (N7, 7 nm-es osztály) körül következett be, 86%-os, illetve 69%-os növekedéssel. A legújabb chipek, köztük az A16-A18 Pro, a sűrűségnövekedés érzékelhető lassulását mutatják, ami elsősorban a lassabb SRAM-skálázódásnak köszönhető.
Got a detailed price/die/density analysis of Apple A-silicon over time at TSMC. Some nuggets.
— Ben Bajarin (@BenBajarin) December 18, 2024
From A7 to A18:
- progression from 28nm to 3nm
- Most dramatic shrinks occurred early (28nm -> 20nm -> 16nm/14nm)
- Steady increase in transistor count from 1 billion (A7) to 20…
Bajarin azonban megjegyzi, hogy a csökkenő hozam ellenére a gyártási költségek meredeken emelkedtek. Az ostyák ára az A7 esetében 5000 dollárról 18 000 dollárra emelkedett az A17 és A18 Pro esetében, míg a négyzetmilliméterenkénti költség 0,07 dollárról 0,25 dollárra nőtt. Hogy még nehezebb legyen az Apple dolga, a teljesítménynövekedés is lelassult a processzorok legújabb generációival (az A18 és az M4-sorozat kivétel), mivel a legújabb architektúrákkal nehezebbé vált a nagyobb utasítás/ciklus (IPC) teljesítmény elérése. Ennek ellenére az Apple-nek minden egyes generációval sikerült fenntartania a teljesítmény/watt növekedést. "Tekintettel arra, hogy nehezebb IPC-növekedést kihozni, de a hatékonyságnövelés megoldható, még akkor is, ha egyes költségek növekednek, ez egy életképes teljesítmény/watt [nyereség] stratégia” - mondta Bajarin.
Iparági jelentések szerint a TSMC mindig átadja mind az eladható, mind a nem eladható lapkákat tartalmazó ostyákat az ügyfeleinek, az egy ostyából származó chipek száma a gyártási hozamtól függ. A nagyobb hozam több chipet eredményez egy ostyán, míg az alacsonyabb hozam kevesebbet. Ez a hozamon alapuló változékonyság befolyásolja az ostyák költséghatékonyságát az ügyfelek számára. Van azonban itt egy fontos rész: a TSMC garantálja, hogy a gyártás megkezdése előtt megpróbál elérni egy bizonyos hozamcélt. Ha a tényleges hozam jelentős mértékben, például 10-15%-kal elmarad ettől, a TSMC pénzügyi kompenzációt vagy kedvezményeket biztosíthat az érintett ügyfeleknek. Ezeknek a feltételeknek az a célja, hogy megnyugtassák az ügyfeleket a TSMC megbízhatóságát és a magas költségű ostyák értékét illetően.
Mivel az Apple a legújabb folyamattechnológiák kiemelt ügyfele, lehetősége van a gyártási folyamatokat a hibasűrűség csökkentése és a hozam növelése érdekében módosítani, így a vállalat költségszempontból jobb helyzetben van, mint a TSMC más ügyfelei. Emellett az a hír járja, hogy az Apple a TSMC egyetlen olyan ügyfele, amely chipenként, nem pedig waferenként fizet a TSMC-nek. Ha ez igaz, akkor az Apple ezzel még jobban elkülönül a TSMC többi ügyfelétől.