此前苹果已经发布了A14芯片,作为全球首颗采用台积电5nm工艺的芯片,其集成118亿个晶体管,在性能和能效上相比A13都有一定提升。但A14芯片采用台积电5nm工艺,所付出的代价也是相当高的!

  最近美国CSET的一份研究报告指出,台积电5nm制造的12吋晶圆成本约为16988美元,远高于7nm约为9346美元的成本,该报告同时还估算出了每颗5nm芯片的制造成本。

以英伟达P100 GPU为例,这款产品采用台积电的16nm节点处制造,包含了153亿个晶体管,裸片面积为610平方毫米。若按此计算,每片300mm直径的晶圆只可以制造71.4颗5nm芯片,平摊单颗芯片成本将高达238美元,约合1600元人民币。

  

  事实上这还只是晶圆制造成本,而一颗芯片的诞生还需要包含设计成本和封装、测试成本,这部分的成本也是非常高的。

有市场研究机构给出数据,芯片的成本迅速暴增,7nm芯片设计成本为3.49亿美元,5nm芯片设计成本将增至4.76亿美元。也就是说,像设计一款A14或者麒麟5nm芯片,总成本可能高达近5亿美元。

  

  该机构通过调查估算后,给出了每颗芯片的设计和封装、测试成本,分别为108美元和80美元。

如果这份研究报告的准确性高的话,那么意味着一颗5nm芯片支付的总成本将可能达到426美元,约合2900元人民币。

  

设计一款5nm芯片的总成本将高达近5亿美元,那平均到每颗芯片的成本有多高?CSET在报告中的模型类比了英伟达P100 GPU,这款GPU基于台积电16nm节点处制造,包含153亿个晶体管,裸片面积为610 平方毫米,相当于晶体管密度25 MTr/mm 2。

由此计算,直径300毫米的硅晶片能够生产71.4颗 610平方毫米的芯片。

假设5nm GPU的芯片面积为610平方毫米,并且晶体管密度比P100 GPU高,达到907亿个晶体管。下表中是用模型估算的台积电90至5nm之间的节点晶体管密度。在90至7nm范围内的节点,模型使用具有相同规格的假想GPU,包括晶体管除晶体管密度,假想的5nm GPU与假设节点关联。

  

  当然,这么估算也只是最理想的状态,考虑到5nm工艺才开始正式量产,所以可能会有比较高的损耗,同时光刻机的成本也极高,因为要重度依赖极紫外光EUV技术,而一台EUV光刻机的价格高达1.2亿美元。

昂贵的设备和工艺成本,推动了芯片价格的上涨,这是无法避免的。正如2018年的时候,对于媒体咨询5nm的价格,台积电官方表示,预计在5nm投资了250亿美元,到时候各位就知道以后价格是多少了!

  

  所以从这些情况来看,5nm芯片价格肯定是要提升了,如此一来手机厂商肯定也坐不住了,自然要考虑提升手机的价格的事情。正因为在成本上提升了很多,所以多方消息都有爆料,苹果今年将对部分配件和配置进行阉割,以降低综合成本。

 

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