Cena oplatky TSMC stoupá na 18 000 $, ztrojnásobení za deset let

Procesory Apple A-Series Smartphone se vyvinuly z A7 (28nm) na A18 Pro (3nm), představovaly více jader, tranzistorů a funkcí.Podle Ben Bajarina, generálního ředitele a hlavního analytika kreativních strategií, TSMC zvýšila ceny oplatky s každým novým uzlem.Cena oplatků vzrostla z 5 000 USD za 28nm oplatky používané v procesorech A7 na 18 000 USD za 3nm oplatky pohánějící procesory řady A17 a A18.

Ben Bajarin poznamenal, že jak čipy Apple A-řady postupovaly, počet tranzistorů se neustále zvyšoval-od 1 miliardy v A7 až 20 miliardách v A18 Pro.Tento trend je logický vzhledem k významnému nárůstu jádra a vlastností.V roce 2013 představoval A7 dvě vysoce výkonná jádra CPU a čtyřjádrový GPU.Do roku 2024 zahrnuje A18 Pro dvě vysoce výkonná jádra, čtyři jádra účinnosti, 16jádrový NPU a šestijádrový GPU.

Procesory řady A Apple jsou určeny pro chytré telefony a Bajarin zdůraznil, že jejich velikosti čipů zůstaly relativně konzistentní napříč generacemi v rozmezí od 80 do 125 milimetrů čtverečních.Tato konzistence je způsobena pokrokem TSMC v procesní technologii, která neustále zvyšuje hustotu tranzistoru.

Nejvýznamnější zlepšení hustoty tranzistoru došlo během dřívějších přechodů procesů, například od 28nm do 20nm a poté do 16nm/14nm.Nedávné procesy (N5, N4P, N3B, N3E) však prokázaly pomalejší zlepšení hustoty.Zlepšení hustoty píku byla pozorována u čipů A11 (N10, 10NM) a A12 (N7, 7nm), s zisky 86%, respektive 69%.Novější čipy, včetně A16 až A18 Pro, zaznamenaly znatelné zpomalení zlepšování hustoty, především kvůli pomalejšímu škálování SRAM.

Navzdory snižování návratnosti zisků hustoty Bajarin zdůraznil, že výrobní náklady se objevily.Ceny oplatky vzrostly z 5 000 USD za A7 na 18 000 USD za A17 a A18 Pro, zatímco cena za milimetr za čtvereční milimetry vzrostlo z 0,07 na 0,25 USD - více než trojnásobné zvýšení za poslední desetiletí.

Aby se to pro Apple zhoršilo, zlepšení výkonu pro nejnovější procesory se také zpomalilo (s výjimkou řady A18 a M4), protože dosažení vyšších pokynů na cyklus (IPC) s nejnovějšími architekturami se stalo náročnějším.Nicméně Apple se však s každou generací podařilo zlepšit výkon-na-watt.

Bajarin poznamenal: „Vzhledem k tomu, že se zisky IPC stávají těžší, maximalizace účinnosti je životaschopnou strategií pro zlepšení výkonu na watt, i když se zvyšují náklady související s oblastí.“

Podle široce citovaných průmyslových zpráv TSMC prodává svým zákazníkům nejen funkční oplatky, ale také vadné oplatky.Počet čipů vyrobených na oplatku závisí na výrobním výnosu - vysoký výnos má za následek více čipů na oplatku, zatímco nižší výnosy znamenají méně čipů.Fluktuace výnosu významně ovlivňují nákladovou efektivitu oplatků pro zákazníky.TSMC se však před zahájením výroby snaží splnit konkrétní výnosové cíle.

Pokud skutečné výnosy výrazně klesnou - například 10% až 15% - může TSMC nabídnout postižené zákazníky finanční náhradu nebo slevy.Tato opatření jsou navržena tak, aby ujistila zákazníky ohledně spolehlivosti a hodnoty vysokorychlostních oplatků TSMC.

Jako zákazník Alpha pro nejnovější procesy TSMC je Apple v lepší pozici než ostatní klienti, aby vyladili výrobní proces, snížili hustotu vad a zlepšili výnos.Pověsti navíc naznačují, že Apple je jediným zákazníkem TSMC, který platí spíše za čip než za oplatku.Pokud je to pravda, toto uspořádání odlišuje Apple od ostatních zákazníků TSMC.