今天小編分享的科技經驗:3nm芯片戰争烽煙再起,高通拿下移動市場第一城?,歡迎閲讀。
去年,高通向高端市場投放了一顆「重磅炸彈」——骁龍 8 Gen3 移動平台,台積電 4nm 和業内領先的平台集成能力,使其成為安卓高端智能手機市場最受矚目的終端芯片之一。
回顧 2023 年,幾乎所有安卓手機品牌的旗艦機型都選擇搭載骁龍 8 Gen3 移動平台,小米 14 系列、榮耀 Magic6 系列、iQOO 12 系列、OPPO Find X7 Ultra,出色的性能搭配不俗的硬體表現,深受消費者歡迎。
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雖然高端機型市場占有率并不高,但卻頗受手機廠商的重視,除了「秀肌肉」外,品牌們更看重高端手機的市場潛力。市場調研機構 IDC 報告顯示,2023 年中國智能手機市場 600 美元以上高端市場份額達 27.4%,同比增長 3.7%。這意味着,高端機型仍有非常大的競争空間。
高通高級副總裁兼首席營銷官 Don McGuire 出席 MWC 2024 時表示,高通計劃于今年 10 月發布骁龍 8 Gen4 移動平台,最為關鍵的是,高通骁龍 8 Gen4 将會是高通旗下首次采用台積電 3nm 工藝的移動芯片,這也意味着安卓陣營正式邁入 3nm 時代。不出意外,這顆芯片将會成為 2024 年下半年高端機型的首選芯片,受到廠商們的追捧。
去年,蘋果率先啓用 3nm 工藝,推出了全球首顆 3nm 手機芯片—— A17 Pro,由 iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max 首發搭載。從台積電的 3nm 工藝規劃來看,至少包含了五種工藝,分别為 N3B、N3E、N3P、N3S 和 N3X,其中 A17 Pro 正是使用了 N3B 工藝打造,而即将登場的骁龍 8 Gen4 預計采用 N3E 工藝。
骁龍 8 Gen4 移動平台的提升主要集中在兩個方面:制程和架構。
制程方面,骁龍 8 Gen4 采用台積電 3nm 工藝制程,相比于之前的 5nm 工藝,3nm 工藝能夠帶來更高的頻率和更低的功耗,這對手機的運行速度和續航時長起到至關重要的作用。
架構上,骁龍 8 Gen4 采用兩顆性能核心 + 六顆能效核心組成的八核心方案。CPU 設計采用了 2 Phoenix L+6 Phoenix M 架構,标志着高通告别 ARM 公版架構,全面擁抱自研 CPU Nuvia 架構。全新雙集群八核心的 CPU 架構方案,預示着骁龍 8 Gen4 将擁有不俗的性能表現。
數碼博主數碼閒聊站透露,骁龍 8 Gen4 内部測試結果顯示,其大核心的頻率範圍在 3.6GHz 至 4.0GHz 之間。在 Geekbench 6(GB6)的基準測試中,骁龍 8 Gen4 處理器的得分預計在 2.7K ± /10K ± 的範圍内波動,相較于上代旗艦處理器,骁龍 8 Gen4 在 CPU 和 GPU 的理論性能方面有明顯提升。
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據了解,盡管骁龍 8 Gen4 性能表現強悍,但是由于頻率設定過高,功耗表現一般,預計量產階段會降頻處理。
定位旗艦級的骁龍 8 Gen4,在安卓手機邁入 3nm 時代中擔任了重要角色,不光是制程進度追上蘋果手機,更重要的是,安卓手機在高端手機領網域性能與功耗上的進步,尖端競争力将得到進一步提升。
由于新工藝芯片的生產成本會更高,并且生產初期的產能也要經歷一段爬坡期,3nm 工藝在短期内大概率只會在骁龍 8 Gen4 移動平台上使用。
在智能手機 " 性能過剩 " 的當下,大部分用户可能壓根用不到最新旗艦芯片的全部性能。相比起用户,芯片制程的進步對代工廠的意義則更為關鍵,将直接影響他們的收入。
從 7nm 到 5nm,再到如今的 3nm,逐漸縮小的數字代表着手機產品性能的不斷進步。技術難度和研發成本将大多數芯片代工廠攔在衝擊高端的門外,僅有少數玩家仍有餘力向更高峰衝刺,台積電、三星就是其中代表。
眾所周知,蘋果是台積電最大客户,每年給台積電帶來的收入占整體營收的 25% 左右。蘋果 A17 Pro 芯片首發了台積電的 N3 工藝,将行業帶入 3nm 時代,相較使用 4nm 工藝的 A16 芯片,帶來了 35% 的功耗改善。或許是 3nm 帶來的優勢,去年 iPhone 成為了全球出貨量冠軍,台積電自然收獲不小,進一步鞏固了其在代工行業的地位。
圖源:台積電
反觀三星,兩者更像是追趕的态勢。三星在 5nm 階段摒棄了 FinFET 結構,轉而采用 IBM 開發的全環繞栅極晶體管技術,簡稱 GAA 技術,走出了與台積電不同的技術路線。目前來看,GAA 改良後的 MBCFET 在工藝復雜度上,要比台積電 FinFET 更優,但是結合制造水平和良品率等方面,與台積電仍存在一定差距。
有趣的是,三星作為代工廠其實已經在生成 3nm 工藝芯片,但并不是手機芯片,而是運用在加密貨币機器上。有消息稱,三星将在今年下半年量產采用第二代 3nm GAA 技術的移動芯片,這對于目前尚未在 3nm 制程中采用 GAA 技術的台積電來説,不是一個好消息。
短期内,台積電在手機芯片代工的領先地位很難被撼動,但沒有關系,3nm 工藝遠不是手機芯片的極限,留給雙方的機會還有很多。未來我們可能會看到 2nm、1nm,甚至是更高規格的芯片被運用在智能手機領網域。
台積電 N3 工藝至少包含五種制程,以滿足不同行業客户的具體需求,特别是高性能計算客户。蘋果 A17 Pro 采用的是 N3B 工藝,高通骁龍 8 Gen4 則采用 N3E 工藝。N3E 工藝比 N3B 更加成熟,且成本更低,選擇這個版本的高通或許不會復現蘋果 A17 Pro 的「翻車情況」。
但無論如何,3nm 首先影響的大概率會是手機行業。蘋果 A17 Pro 的成本預估在 150 美元左右,對比 A16 制造成本上漲了約 36%,成本上漲自然會影響手機定價,雖然蘋果沒有上調 iPhone 15 Pro 起售價,但按照蘋果的習慣不太可能獨自承受這部分上漲成本,不漲價意味着在其他配置上節省成本。
圖源:蘋果
事實上,安卓旗艦手機也面臨同樣的問題,大概率首發搭載骁龍 8 Gen4 的小米 15 系列是否還會延續上代旗艦的定價策略還很難説,小米 14 系列的成功離不開高性價比,但高性價比與成本上漲屬于天然矛盾,如何定價還得看手機廠商利潤讓步的态度。
仍處于復蘇初期的手機市場,難以支撐廠商們在旗艦機型上漲價,廠商們也清楚這點,因此可能還是會維持 23 年的性價比定價策略,不會讓消費者來承擔上漲成本。
3nm 制程對手機市場的競争究竟能起多大的作用,這點相信很難有人能給出确切的回答,畢竟首發采用 N3B 制程的 A17 Pro 和 M3 都沒能帶來巨大的性能提升,至于功耗控制更是沒能進步多少。這也不免讓人懷疑,芯片設計廠商真的有必要着急跟進 3nm 工藝嗎?
在小雷看來,一方面,3nm 工藝對手機性能和功耗的提升是顯而易見的,這是芯片設計廠商跟進的直接原因。另一方面,手機體驗是由性能、系統、影像等多方面綜合決定的,3nm 工藝能給其他模塊騰出更多空間,如何有效利用這部分空間才是決定 3nm 手機受歡迎與否的關鍵。
過去十年,智能手機圍繞性能、影像、系統、材質等方面,進行了數個輪回的競争。這次,3nm 将成為智能手機性能競争的下個主戰場,這不僅代表着先進工藝芯片的不斷前進,也是智能手機等一系列消費電子產品實現極致性能和功耗的重要基礎。
3nm 不會是手機芯片的終點,但一定是現階段智能手機的主戰場。