台積電晶圓價格10年漲了300%
蘋果的A 系列智慧型手機處理器從A7(28 奈米)發展到A18 Pro(3 奈米),擁有更多核心、電晶體和功能。據Creative Strategies 執行長兼首席分析師Ben Bajarin 稱,隨著每個新節點的推出,台積電向蘋果收取的每片晶圓費用更高,因此價格從搭載A7 處理器的28 奈米晶圓的5 ,000 美元上漲到搭載A17 和A18 系列處理器的3 奈米晶圓的18000美元。
Bajarin 指出,隨著蘋果A 系列晶片的發展,其電晶體數量一直在增加,從A7 的10 億個電晶體到A18 Pro 的200 億個電晶體。這是有道理的,因為核心和功能的數量也在增加:2013 年,A7 配備了兩個高性能核心和一個四集群GPU,而到2024 年,A18 Pro 配備了兩個高性能核心、四個節能核心、一個16 核NPU 和一個六集群GPU。
A 系列處理器面向智慧型手機,Bajarin 表示,其晶片尺寸保持相對一致,各代晶片尺寸介於80 至125 平方毫米之間。這得益於台積電最新製程技術所推動的電晶體密度穩定提升。
晶体管密度最显著的提升发生在早期节点,例如从 28nm 到 20nm 再到 16nm/14nm 的过渡。然而,最近的工艺技术(N5、N4P、N3B、N3E)表现出密度提升较慢。晶体管密度提升的高峰期发生在 A11(N10,10nm 级)和 A12(N7,7nm 级)左右,增幅分别为 86% 和 69%。最近的芯片,包括 A16 到 A18 Pro,密度提升明显放缓,主要是由于 SRAM 扩展速度较慢。
然而,儘管收益遞減,Bajarin 指出生產成本卻大幅上升。晶圓價格從A7 的5,000 美元攀升至A17 和A18 Pro 的18,000 美元,而每平方毫米的成本則從0.07 美元上漲至0.25 美元。
Bajarin 表示,他的資訊來自第三方供應鏈報告,而製作報告的公司在台積電有消息來源。 Bajarin 也透過自己的消息來源對某些因素進行了三角測量。總體而言,列出的台積電定價與先前的報告大致一致,但我們始終應該對非官方資訊持保留態度。
讓蘋果更難受的是,最新一代處理器的效能提升速度也放緩了(A18 和M4 系列除外),因為使用最新架構提取更高的每週期指令(IPC) 吞吐量變得更加困難。儘管如此,蘋果還是設法保持了每一代處理器的每瓦效能提升。
台積電先進製程報價喊漲
根據太報報導,台積電美國亞利桑那廠今年初將投入量產,月產能上看2~3 萬片,半導體業界傳出,由於美國製造成本比台灣高三成,加上AI 晶片供不應求,台積電先進製程晶圓代工將全面漲價5~10%,半導體產業分析師認為,台積電先進製程價格漲幅約3~4%,其中,AI 晶片產品代工價格將漲8~10%。
IDC 資深研究經理曾冠瑋分析,蘋果、英偉達、高通等美系業者都持續下單台積電3 奈米,為因應產能利用率滿載情況,業者若要加單,必須以超急件方式處理,再加上海外擴廠、漲電價等因素,導致生產成本急遽上升,台積電會針對3/4/5奈米製程不同類型產品調漲代工價格,調漲時間點料從今年首季出貨的產品開始。
AI 晶片相關產品代工價格預計漲8~10%,至於手機晶片漲幅則是低個位數(1~3%),整體而言,台積電先進製程代工價格漲幅約3~4%,曾冠瑋直言,IC 設計業者為了鞏固自己在AI 生態系的話語權,對此漲幅都可接受,因為這是合理的成本轉嫁動作。
台積2 奈米被跑單?
另外,台積電預計今年下半年量產2 奈米先進製程晶片,預期蘋果、英偉達、高通都會是主要客戶,不過韓媒sammobile報導,台積電2 奈米製程的產能有限,主要客戶存在轉單三星的可能性,使供應鏈多元化。
報導指出,目前日本Rapidus、韓國三星、台積電都正努力嘗試採用2 奈米製程量產半導體晶片,其中台積電良率可達到60%,並且正與其客戶進行製程測試,但台積電目前的產能相當有限,未來每月生產量要從目前的10,000 片晶圓提升至80,000 片,最快可能要到2026 年才能實現。
在價高、量少之下,英偉達、高通據傳考慮採用三星的2 奈米製程進行測試,不過三星先進製程表現並不理想,過去在替高通生產4 奈米晶片時,就發生過過熱和性能瓶頸問題,因此3 奈米製程也不受顧客青睞,這次可能是三星最後一次成功的機會。