芯片世界观︱苹果A10X处理器为啥非要采用台积电10nm工艺？这几点理由够不够

事关经济，同时还可以带来更好的性能表现。

就在前不久，有分析师称苹果公司下一代平板电脑处理器，可能被命名为 A10X 或者 A10X Fusion，将会采用台积电的 10nm 制造工艺生产。

相比之下，苹果用在最新发布的 iPhone 7 和 iPhone 7 Plus 上的 A10 Fusion 处理器，则采用了台积电较为成熟的 16nm 工艺。

本文，我将给出苹果可能会选择使用 10nm 工艺制造 A10X 处理器的理由。

经济性问题
据苹果公司声称，A10 Fusion 芯片内部集成了 33 亿个晶体管，据我估计，在台积电的 16nm 工艺上部署这么大数量的晶体管，会造成该芯片面积相当客观。

为了估计出 A10 Fusion 芯片到底有多大，可以通过对比苹果的 A8 芯片。A8 处理器采用了台积电的 20nm 工艺，内部封装了 20 多亿个晶体管（根据苹果公司给出的数据），芯片面积为 89 平方毫米（根据 Chipworks 给出的数据）。由于台积电 16nm 工艺并没有比其 20nm 工艺在面积缩减上有多大的进展，所以根据 A8 处理器的面积大小粗略估计一下，A10 Fusion 的芯片面积大约为 147 平方毫米左右。

这种尺寸的芯片对于智能手机来说太大了。天呐，微处理器巨头英特尔用在笔记本或台式机上的处理器甚至都没有这么大。

鉴于与 A10 相比，A10X 很可能会集成更多图形内核和一些其它特征，所以如果它仍然采用 16nm 工艺的话，会造成该芯片的面积超过 150 平方毫米。

在技术上这并非做不到，但是，即便做得到，成本也会相当高昂。

转移到 10nm 工艺上有助于降低成本
同一颗 A10X 芯片，采用台积电 10nm 工艺制造将比采用其 16nm 工艺制造在尺寸上小得多，假设相比之下 10nm 工艺减少的面积成本比从 16nm 工艺转移到 10nm 工艺增加的晶圆成本要大，那么在 10nm 工艺上制造 A10X 会更加便宜。

能够更加确立成本优势的另一个因素则是良率问题。台积电现在的 16nm 工艺相当成熟，但是众所周知的是，在制造更大尺寸芯片时，制造工艺的良率都会低于制造小尺寸芯片的良率。

假设当台积电爬产 A10X 芯片时，其 10nm 工艺已经达到了稳定状态，那么采用 10nm 工艺制造 A10X，肯定会在良率上高于采用 16nm 工艺制造 A10X。

在性能 / 功耗上也有好处
虽然从 16nm 工艺过渡到 10nm 工艺的最大好处是降低成本，但台积电同时声称，10nm 工艺还具备一些性能 / 功耗上的优势。这种性能优势将使得苹果处理器能够表现出比 16nm 工艺上更加优异的性能。

期待 A10X 成为性能猛兽
根据陆续公布的跑分数据，A10 Fusion 已然是一个猛兽级的移动芯片，我也很期待苹果将在下一代 iPad 处理器上令人惊艳的表现。苹果的芯片设计功底和卓越表现基本上可以认为和所使用的制造工艺关系不大，但是过渡到 10nm 工艺显然会帮助其降低成本并提高性能。

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