蘋果、台積電等芯片巨頭，聯手製造“納米謊言”？
【文/觀察者網 呂棟】
“如果4納米不是真正的4納米，那麼節點名稱還有意義嗎？”、“如果可以重新命名一個較舊的工藝，為什麼要為4納米技術承擔額外的成本呢？”
蘋果去年在推出iPhone 14系列時，相比以往做出的最大調整，就是在iPhone 14 Pro系列上搭載了最新的4納米A16處理器，而在普通版中使用的是上一代5納米的A15處理器。
彼時市場普遍認為，蘋果這麼做，是想拉開Pro系列和普通版的差距。這樣以來，一方面可以維持Pro系列的高售價，另一方面還可以用新款處理器刺激Pro系列的銷量。
然而，國外科技媒體“Wccftech”8月21日的報道稱，蘋果對外宣稱的4納米A16處理器，在內部被標記為5納米處理器，因此蘋果營銷團隊有誤導消費者的嫌疑。這一報道援引的消息源頭是推特用户@URedditor，他被“Wccftech”稱為“知名的爆料者”。
實際上，在蘋果A16處理器誕生之前，就已經有專業機構對台積電和三星的先進製程提出質疑。
比如，市場調研機構TechInsights去年曾以《關於納米的謊言》為題發佈研究報告稱，兩家領先的代工廠都放任客户聲稱他們採用了4納米工藝，而實際使用的卻仍是5納米技術。這種情況讓雙方均形象受損，尤其是代工廠。而這背後，也意味着晶體管發展的緩慢。
圖源：TechInsights
A16與A15基本相同？
對蘋果提出質疑的，不止@URedditor。
去年10月，iPhone 14系列剛剛發佈一個月，長期關注蘋果的“Macworld”分析師傑森·克羅斯（Jason Cross）曾深入研究了A16處理器，認為它與A15基本相同。
“據蘋果公司稱，A16處理器採用台積電最新的4納米工藝製造。然而值得注意的是，台積電的‘N4’並不是真正意義上的4納米工藝。雖然A16比早期的A系列處理器更先進，但它使用的並不是真正的下一代製造工藝。”克羅斯稱。
圖源：9to5mac
在這條評論下面，還有跟帖指出：
“A16相比A15只是漸進式改進，這解釋了為何普通版iPhone 14可以獲得動作模式、光子引擎和4K電影模式等功能。它比以往更清楚地表明，蘋果總是在舊設備上安裝軟件鎖定功能，特別是iPhone 13系列可以輕鬆地獲得這些功能。”
根據克羅斯的研究，A16的基本結構與A15相同：擁有兩個高性能核心、四個效率核心、五個GPU核心和16個神經引擎核心。晶體管數量有所增加，但僅從150億個增加到160億個，增幅比往常小得多。
“Wccftech”援引的消息稱，蘋果即將推出的A17處理器會採用台積電3納米工藝，單核和多核性能將提升31%。而蘋果似乎會採取去年的策略，在iPhone 15 Pro系列上搭載A17，而普通版本仍然使用A16。
“當然，我們必須深入瞭解A17處理器是否只是蘋果全面營銷的另一款產品，或者是在全新架構上設計和量產的芯片。我們對A16不是4納米感到失望，但這並不奇怪，因為企業總是遵循這樣的做法。”報道稱。
圖源：Wccftech
“納米的謊言”
實際上，在蘋果A16誕生前，市場調研機構TechInsights就曾發佈報告質疑台積電和三星的4納米。
根據該報告，在與台積電的長期競爭中，三星在交付5納米芯片一年後，宣佈將於2021年底交付生產4納米芯片。而當時台積電計劃在5納米和4納米節點之間用兩年時間，在2022年第二季度交付4納米。
但後來，為避免給三星“耀武揚威”的機會，台積電決定將其N4節點的進度“拉快”兩個季度，以恰巧趕上競爭對手。
圖源：TechInsights
2021年底，首個採用台積電4納米工藝的聯發科天璣9000發佈。
“台積電可以突然從其通常嚴格而耗時的生產認證週期中，足足擠出六個月的時間，對於這一點，我們本就應該感到懷疑。”TechInsights稱。
當分析天璣9000後，TechInsights發現關鍵工藝尺寸與台積電早期5納米產品完全相同，“情況不妙了，該代工廠聲稱的4納米產品是虛假的，正如聯發科技聲稱擁有4納米處理器一樣”。
與此同時，三星智能手機部門正準備推出Galaxy S22，同時搭載三星自研的4納米處理器Exynos 2200和高通的4納米處理器驍龍8 Gen 1。為了生產這兩種產品，三星還創造了一種稱為4LPX的新工藝。
但TechInsights在分析完驍龍8 Gen 1後，發現4LPX在物理上與5LPE沒有什麼不同。
更尷尬的是，三星後來真正使用4納米技術的產品比“假冒”的4納米產品表現更差。由於三星在將其4LPE工藝投入生產方面過於冒進，導致Exynos 2200高缺陷率和低能效，這些困境促使高通轉向台積電。
根據TechInsights報告，2022年5月發佈的高通驍龍8+ Gen 1使用的是台積電更新版的N4P，“我們認為這才是真正的4納米技術”。
當時，這家調研機構還預計，蘋果A16也會使用台積電“真正的4納米技術”——N4P。
但根據前述爆料，2022年9月亮相的蘋果A16仍有可能使用的是N4，而不是更新版的N4P。
蘋果A16處理器
“毫無意義的節點名”
“為什麼代工廠突然虛報其晶體管進展情況？（因為）這比承認進展疲軟要容易得多。”
TechInsights的報告稱，假冒的4納米工藝和“真正”4納米工藝之間的區別，僅僅在於5%的光學收縮（10%的面積縮減）。但即使是這小小的進步也打破了三星的產量模型，讓台積電花了兩年時間才完成。
考慮到節點之間的間隔時間較長，代工廠可能會在等待下一個節點的同時提高速度、功率或產量（最終達到相同的效果）。例如，雖然4LPX與5LPE具有相同的尺寸，但前者可能會提供一些其他優勢來證明其有資格獲得新名稱。
但TechInsights認為，在晶體管密度沒有任何提高的情況下，工藝名稱應採用5LPX，以表明該工藝仍然屬於5納米的範疇。因為大多數人用5納米或4納米的簡寫來代替完整的工藝名稱，所以數字還是很重要的。
“儘管偽造新節點可以讓代工廠擺脱短期困境，但這對他們來説是有害的。”
報告質疑稱，吹捧一個“假冒”的4納米里程碑並放任客户大肆宣傳，會稀釋代工廠品牌的價值。如果4納米不是真正的4納米，那麼節點名稱還有意義嗎？如果可以重新命名一個較舊的工藝，為什麼要為4納米技術承擔額外的成本呢？”
一段時間以來，雖然芯片代工廠沒有在節點名稱和晶體管密度之間保持嚴格的相關性，但至少當他們在名稱中採用一個更小的納米數字時，就表明其已取得了一些密度方面的進步。
TechInsights直言，公然將一個5納米工藝重新標記為4納米，則抹殺了節點編號的最後一絲意義。
“所以，當某個代工廠宣稱其已達到下一個新水平的時候，直到拆機確認前，請切勿輕信。同樣的道理也適用於那些吹噓自己實現新制造技術的芯片供應商。隨着摩爾定律磕磕絆絆走到盡頭，最後留給我們的唯有謊言、該死的謊言以及那些毫無意義的節點名。”報告寫道。