iPhone 15和iPhone 15 Pro系列厚爱亮相，“超大杯”的中枢芯片A17 Pro成为本年的亮点之一。

A17 Pro剿袭了台积电最新的3nm工艺（N3）制造，晶体管数目达到190亿，这是台积电3nm工艺初度驾驭在顶尖芯片上，而3nm工艺将比5nm工艺的晶体管密度多70%、同等功耗下速率可擢升15%，或者同等速率下功耗镌汰30%。

证据台积电的贵府，其3nm节点可以分为N3B、N3E、N3P、N3X等，这里的N3B也即是N3，而之是以作念了这样多拆分，是因为台积电在不同的本领蓄意上进行了对应的优化。

尽管A17 Pro首发了N3工艺，然则它的出身并非一帆风顺，率先是展期。有音尘称苹果原筹划是在A16上导入这一节点，换句话说N3首发整整晚了一年。另外，一度有音尘称苹果一度筹划肃清N3，根由是其能效不达标，而台积电也特意肃清，意料的根由是阑珊中枢客户，而事实亦然如斯，包括像AMD、英伟达、联发科这些企业，也确乎都转向了N3E。

更为反常的是，就在新iPhone发布前，一则台积电和苹果坚贞的“对赌”公约将台积电推向了公论的焦点。

公约限定，畴昔一年台积电3nm将只为苹果专用，要是出产的芯片中有不良的废片，将不再按业界常规由客户（即苹果）埋单，而是由台积电我方消化。据揣摸，只是这一项就能为苹果从简几十亿好意思元的零碎用度。

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这次台积电的衰弱很不寻常，因为苹果将独占面前起始进的台积电的3nm工艺长达一年的时代，这将让苹果的产物更有竞争力。为何台积电肯冲破常规为苹果作念出如斯大的衰弱呢？

台积电为苹果代工出产芯片的历史可以纪念到2014年，苹果将iPhone 6上的A8自研芯片交给台积电代工。

彼时，苹果也在三星代工出产芯片，但因为两边的智高手机竞争、供应链安全等诸多原因，苹果将越来越多的芯片交给台积电出产。当今，苹果整个的芯片都由台积电代工，并成为了台积电最大的客户。

本年6月，苹果在发布头显Vision Pro的同期发布了两款高性能的芯片M2 max和M2 ultra，剿袭台积电增强型5nm工艺制造。而更早的M1系列芯片亦然由台积电（圭臬5nm工艺）加工。

近10年的磨合，从手机膨胀到最前沿的XR诞生，两家公司还是深度绑定，难以分割。

而这次台积电为苹果冲破常规的作念法，让业界深感不测。有东谈主说台积电已被苹果精确“拿持”：要是不签这个公约，有可能失去这家占台积电营收1/4的大客户的订单，莫得哪个客户会像苹果那样能对顶尖芯片下如斯大的订单。而要是签了，A17 Pro芯片将成为台积电我方手中的“烫手山芋”！

接下来咱们会重心的讲一讲为什么A17 Pro会成为“烫手的山芋”，台积电又将怎么来惩处这个问题。

这要回到半导体制造业的一个基本意见：良率，即一整片加工出来的晶圆上能日常使命的芯片的占比。一块晶圆片上可以同期制造数百颗相同的裸芯片，之后将晶圆片上的裸芯片切割开来，封装后装配到电子产物上。

证据业界常规，晶圆上的不良芯片将由客户买单，制造厂并不承担这笔用度。但客户也并非王人备承担失掉，因为有些不良芯片并非王人备坏掉了，而只是无法发达100%的设想性能。只需镌汰芯片使命频率，其中一部分不良芯片照旧可以在低端产物上链接使用的，这样客户也会扶植一部分失掉。

一般来说，半导体制造业在加工训练工艺时，良率能达到99%以上。业内有音尘称，这次台积电为苹果iPhone15制造的A17 Pro芯片良率很低，仅达到了70-80%，换句话说，台积电要为20%-30%的不良芯片买单，咱们可以概况算一笔账，望望台积电要破耗若干冤枉钱。

每片3nm晶圆约莫3万好意思元，不良率按较低的20%蓄意，每月加工5万片12寸晶圆，那么12个月台积电要为此零碎开销用度即是36亿好意思元(约合东谈主民币260亿元)，这笔钱占了2022年台积电利润341亿好意思元的10.6%。

要是上述蓄意相宜本体情况，那么要是要扭转这种“巨亏”的所在，台积电独一能编削的即是良率。

良率不仅决定台积电这一家企业盈亏，也决定了芯片行业能否按照摩尔定律预测的节律前进，甚而决定了芯片是否能发明出来。

20世纪50年代，最有可能发明芯片的机构是贝尔实践室，它势力淳朴，东谈主才济济，更紧迫的是，它领有发明芯片本领所需的险些全部基础本领（硅晶体管、光刻、扩散本领、硅晶圆拉伸与提纯等），但却圆善地错过了这一载入史书的紧要发明，而将芯片的发明拱手让给了那时两家名不见经传的小公司：德州仪器和仙童半导体。

因何至此？从中作梗的，恰是良率。

贝尔实践室那时的研发驾御莫顿合计，要是将迢遥晶体管集成起来，那么合座的良率将是每个晶体管良率的乘积。假定一个晶体管的良率是99%，一颗芯片上有100个晶体管，芯片的合座良率将是100个99%的乘积，即36%。

要是芯片上有500个晶体管，良率将镌汰到7/1000。芯片上有1000个晶体管呢？良率将再次镌汰到4/100000，险些等于0。这意味着，芯片领域越大，报废的可能性也越大，就越亏本。

莫顿的共事坦嫩鲍姆也举了一个形象的例子，“你向芯片篮子里放的鸡蛋越多，就越有可能遭遇一颗坏的蛋。”自后当大领域集成电路（Large Scale Integrated-circuits）兴起时，莫顿哄笑其为“大领域笨蛋”（Large Scale Idiot）。

莫顿的分析看似严实，但确凿如斯吗？

早期影响芯片良率的主要成分之一是空气中的灰尘。当微米尺寸的灰尘落到晶圆名义，就会让那时微米级别的晶体管发生故障。莫顿合计灰尘是平均漫衍的，但本体上并非如斯。可能有些区域莫得灰尘，那儿的良率可以达到100%。要是把灰尘颗粒比作射出的箭，将硅晶圆比作靶子，晶体管比作靶心，尺寸越小，被灰尘“击中”的概率越低。由于灰尘可能较大，一次损坏多个晶体管，但它们同属于一颗裸芯片，是以只好这一颗芯片被损坏，其他位置的芯片照旧好的。这样芯片的良率不是像莫顿揣摸的那样接近于零。

与莫顿的严实想维相背，那些“不信邪”的小公司德州仪器和仙童半导体等，束缚地探索提高芯片良率的技艺。

16时35分，北京市第一封普招录取通知书由工作人员现场打印，交由北京语言大学校长亲笔签名盖章。18点10分，揽投员在核对新生有效身份证件后，将高考录取通知书郑重地交到北京语言大学西班牙语专业新生孙英博同学的手中。

“我们想为店里的网约送餐员再进行一次专业的交通安全培训活动，希望给予帮助。”6月29日，山东省青岛市崂山区总工会在接到盒马山东区域公共事务总监王伟的致电后迅速行动，联合崂山交警大队为网约送餐员送上了一场专题交通安全教育培训“大讲堂”。

早先，制造厂将芯片制造车间改成成无尘的超净间，通过空气过滤系统使得超净间比病院的手术室还要干净1000倍以上。况且，每个投入超净间的东谈主都要穿上严实的驻防服（俗称兔子服），从新到脚庇荫起来，幸免毛发和汗液影响那些脆弱的硅晶圆。

还远远不够，现时先进工艺车间，险些还是看不到操作员，只好机器东谈主和机械臂在全自动地完成各项操作。

对良率最有发言权的莫过于台积电的独创东谈办法忠谋。张忠谋早年加入德州仪器时，负责半导体制造业务，为IBM代工的电晶体，那时的良率只好2%-3%，而在张忠谋的操刀之下，这一良率擢升至20%以上，越过客户IBM自有产线。自后张忠谋回忆，我方“立了大功，被公司送到斯坦福念博士”，惩处良率问题，应是其在德州仪器“大功”之一。

良率还关乎摩尔定律前进的节律。要是电路设想师将晶体管尺寸设想得比摩尔定律瞻望得还要小，那么晶圆厂加工艰苦，就会让良率遭受打击，让老本飙升，苹果的A17 Pro，应该属于这一类问题。

是以芯片更新换代并不是越快越好，而是要相宜老本最低的原则。可以这样妥洽，良率决定了芯片的老本，而老本下跌的速率决定了芯片更新换代的快慢，即摩尔定律的节律。

现时，一整块制成的晶圆还是高达数万好意思元，良率稍有镌汰，就会急剧擢升老本，是以业界对良率的追求变得愈加急迫。

提高良率的一个新趋势是剿袭更小的裸芯片。照旧射箭的例子，要是将中10环靶心比作裸芯片，相同的，裸芯单方面积越小，被毁伤的概率也越小，小芯片本领（chiplet）应时而生——将一大块裸芯片拆分红很多小芯片，让每颗小芯片的面积更小，良率提高。然后再将很多小芯片在硅晶圆以及基板上封装在一谈，作念出一块更大的芯片。

本年6月苹果发布的M2 Ultra即是用两块较小的M2 Max芯片拼在一谈，确切地说是用2.5D封装本领收场的，是以也就有了“胶水芯片”的绰号。

2个月前，有音尘称台积电3nm工艺的良率仅为55%，最新音尘是70-80%，这是一个可以的越过。要是在畴昔的几个月内，台积电能链接将良率提高到90%甚而95%以上，废片带来的老本问题就会大幅镌汰。

假定3nm的良率能提高到95%，那么台积电需要零碎支付的老本将从36亿好意思元镌汰到9亿好意思元。要是良率达到98%，那么台积电的零碎老本将被进一步压缩到3.6亿好意思元。

那样的话，论断就会回转，台积电由于良率提高而从简下来的30多亿好意思元老本将不再是软肋，而是铠甲。

改和善率压缩老本提高利润率相宜日常的买卖逻辑，但不行王人备阐明台积电要替客户埋单废片的事情，是以也可以从整个这个词行业的视角来台电的这一反常举动。

一个信号是，三星于前年6月份厚爱布告其已运转大领域出产基于3nm GAA制程工艺本领的芯片，算作对比，台积电的3nm，晚了一年，且用的照旧FinFET工艺。

在不有计划三星良率的情况下，摆在苹果等一众客户面前的3nm制造商的聘用，有两个，三星和台积电，而台积电在先进工艺的代工上还是有了一家独大的势头。此前，6月份，有传言称台积电还是和包括苹果、英伟达这些中枢客户相通，2024年运转加价3%-6%不等，尽管台积电对此暗示不予置评。

当初苹果基于供应链安全，聘用台积电而肃清三星的动作，在时空变换之后，迟缓显袒露对调之势，这个时候要是三星能够拿出良率、产能都有保证的3nm惩处决策，“去台积电化”就将成为定局。是以，那时行业里也有一个不雅点，台积电和三星的3nm之争，说的是“既分上下，也殊死活”，这个是值得柔和的。

是以，关于台积电来说，在3nm上守住苹果这个客户，也就等于守住了三星。

另外，也不要忘了英特尔，它手中的Intel 3工艺亦然2024年量产，堪称可以越过台积电的3nm，而它畴昔也被台积电“横刀夺爱”。

本文作家：《芯片简史》作家汪波皇冠信用盘出租，开头：腾讯科技，原文标题：《台积电与苹果“对赌”3nm芯片，和三星决“死活”》