机构拆解苹果M4芯片:确认台积电N3E工艺提前商用

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研究机构TechInsights近期拆解了苹果最新发布的2024款iPad Pro 11英寸平板电脑,发现其搭载的苹果M4 SoC芯片采用台积电第二代N3工艺,即N3E 3nm工艺打造,芯片标记为“TMRV93”。这一发现表明,台积电N3E工艺比大多数预测提前一个季度实现商用。

苹果M2系列芯片采用第二代5nm工艺;M3系列芯片于2023年10月推出,最高集成920亿个晶体管,采用第一代3nm工艺。

根据苹果官方介绍,M4芯片基于第二代3nm制程工艺打造,能效再度提升,内置的16核神经网络引擎可为人工智能(AI)任务提速,浮点运算性能可达38TFLOPS。这款芯片提供两个版本,分别具备9核CPU(3个性能核心和6个能效核心)、10核CPU(4个性能核心和6个能效核心)。

台积电3nm制程的主要生产基地位于南科Fab18晶圆厂,下一代N3P节点预计将于2024年下半年量产,将提供比N3E更高的能效和晶体管密度。此外,台积电同样公布了为高性能计算应用量身打造的N3X制程,以及为车规应用打造的N3AE解决方案。台积电表示,N3A技术将于2026年完成认证并开始量产。

TechInsights表示,苹果使用N3工艺制造的SoC,其大部分逻辑单元(logic blocks)都采用超高密度(UHD)库,这与之前的大部分SoC一样。不过,鉴于他们选择使用中端性能库,而不是N3工艺的最高性能库来制造高性能CPU内核,N3工艺的最高性能内核可能无法达到功耗、性能和成本(PPAC)目标,这可能加速了向下一代N3E工艺的转换。考虑到iPad Pro平板5.1mm厚的尺寸相对较薄,在没有额外冷却的情况下散热需要更高的性能和更低的泄漏电流,因此转向性能-功耗优化的N3E工艺是合理的。

机构分析显示,最初的实验室结果证实,除了高性能(CPU1)库使用新的更大的高性能标准单元库外,大多数数字模块(包括大部分CPU、GPU内核)都使用UHD库构建。事实上,从2016年开始,苹果的所有处理器都选择了同质化的库设计,直到2023年秋季发布的A17,才采用了UHD和中密度(HD)库。

(校对/孙乐)

责编: 张杰
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