Tulips Chen

前段时间台湾媒体报道，台积电官方已经证实，自己拿到了苹果下一代处理器芯片的全部订单，并且将采用全新的16nm制程工艺，相比前代来说成本更低、性能更强、功耗更小。

iPhone 7 A10处理器

随着苹果9月份的新品发布会越来越近，又赶上今年是iPhone更换设计风格的产品迭代，这样网友对其的关注度越来越高。但不知是树大招风还是苹果内部保密工作逐年放松，iPhone7/iPhone7 Plus的被频繁的曝光，依旧是全金属机身，白带处理虽然有所收敛却还是存在，虽然iPhone7 Plus或许会采用双摄像头设计，但在如今国产旗舰手机双摄横行的今天，显然不能给消费者带来更多购买欲。因此，今年的iPhone7在外观设计方面给笔者留下太多期待，但是关于处理器芯片的选择却让人值得深思。前段时间台湾媒体报道，台积电官方已经证实，自己拿到了苹果下一代处理器芯片的全部订单，并且将采用全新的16nm制程工艺，相比前代来说成本更低、性能更强、功耗更小。

这里有两个问题需要讨论：

1、为什么苹果取消了双芯片方案?

2、为什么在iPhone7芯片代工上，苹果选了台积电?

我们先讨论一下第一个问题。去年iPhone6s和iPhone6s Plus的芯片均采用台积电和三星两家代工厂。众所周知，处理器芯片对于一部手机的性能和功耗起着决定性的作用，按照常识来说，更好的制程工艺以及领先的设备势必会带来更好的处理器芯片。而上次三星与台积电的同台竞技则打破了人们心中的思维定式。

苹果A9处理器拥有两个版本

三星代工版的A9芯片采用14nm FitFET工艺。一般来说，相比于台积电的16nm FitFET工艺会有更快速的计算速度以及更低的功耗。苹果官方也声称虽然这次使用了双处理器芯片的解决方案，但两者的综合表现均达到了苹果的预期，并且性能和功耗的差距仅在2%到3%之间，不会在现实使用中造成明显差异化。不过无论是外媒还是国内媒体均作了对比测试，结果表明，三星代工版的A9相比于台积电版来说，存在明显的发热现象，虽然性能相差不大，但是续航能力要落后后者一大截。

芯片的代工厂不同，导致同一款手机在发热和续航方面出现了不同的表现。买到台积电版本的消费者自然不会说什么，而买到三星版的消费者便会出现明显不满，其中台湾、香港等地区甚至出现了消费者集体要求退货的现象。这是苹果继信号门，掰弯门之后出现的又一大问题，对于品牌形象的树立造成了恶劣的负面形象。这里大家一定想问，为什么三星14nm制程工艺会不如台积电16nm呢?

台积电版对比三星版续航测试

由于这并不本文主要想要阐述的问题，因此笔者仅简单解释一下。其实14nm虽然看上去要比16nm更加先进，其实这两者属于同时代工艺，内部解决方案不同导致两者在性能和续航方面出现差异化。此外需要提及的是，三星在20nm工艺之前是一直落后于台积电的，不过在Exynos 7420这款芯片上，三星直接跳跃性能的采用了14nm工艺，一度被外界认为超越了台积电的16nm工艺。实则在技术积累和良品率方面三星与台积电还是存在一定差距的。

说到这里相信大家心里已经有所了解了，同一款产品选择两家芯片代工厂会导致手机性能、续航出现差异化。花费同样的价钱买到到综合表现相对较差的产品，消费者的心理难免会存在落差。理论上表现相近的产品，在大规模量产，达到消费者手中后出现如此明显的偏差，这是苹果事先没有料想到的，在后面的产品上也是不想看到的。所以这会是苹果在iPhone 7取消双处理器方案的一大因素。

下面我们探讨一下上面提到的第二个问题。

虽然三星在A9芯片的代工上与台积电相比，处于劣势。但三星仍是半导体界的一线代工厂商，与高通、MTK这两家主流手机芯片厂商保持紧密的合作关系。在技术和生产能力方面也具有雄厚的实力。因此，在下一代苹果A10芯片之战当中，苹果理应不会由于去年“芯片门”事件而直接放弃三星。那么台积电又是如何获得苹果的青睐，独揽A10芯片大单的呢?

根据笔者查阅资料得知，台积电近十年是成立22年以来发展速度最快的阶段。十年前台积电的市值为1.5万亿元台币，相比于那时的半导体界大佬英特尔的4.7万亿元来说根本望其项背，但是截止到2016年5月13日，台积电股价已经为145元台币，市值已经超越3.73万亿元台币，与英特尔目前4.59万亿元台币的差距大幅缩小，甚至在几年三月底时，台积电市值还一度增长到4.18万亿元台币。这短短十年的快速发展，甚至让台积电即将登上半导体界的龙头宝座。

之所以台积电能够有如此快速的发展，这与公司两年前提出的“夜鹰计划”有着密不可分的关系。“夜鹰部队”意在以24小时不间断的搞研发加速，加速10nm制程技术研发，并且完善巩固16nm技术。值得一提的是，虽然台积电董事长规定员工每周不能工作超过50小时，但是研发工作需要夜以继日，而且不同的工程师有着不同的研发思路，并运用不同的逻辑来执行实验，所以很难进行昼夜工作的交接。因此台积电的工程师不仅拥有过人的知识储备，还具备长期耕耘，锲而不舍的探索精神。

聚焦到关于A10芯片的研发结果来看，台积电的整合扇出晶圆级封装(InFOWLP)技术成为了它击败三星的关键。简单来说，这种封装技术可以实现在单芯片的封装中做到更高的集成度，并拥有更好的电气属性。从而能降低封装成本，并且计算速度更快，产生的功耗也更小。更为关键的是，InFOWLP技术能够提供更好的散热性能，并整合进了RF射频元件，使网络基带性能更加出色。这与苹果正在开发自己的射频元件不谋而合，可谓让苹果如虎添翼。

InFOWLP技术示意图

       反观三星来看，自己并没有跟进此项技术，即使按照苹果的需求加快研发脚步，但其提供的解决方案也势必与台积电不同，性能差异化和良品率仍会留下隐患，显然苹果不愿意再为三星冒一次险了。综合来说，三星之所以失去了A10芯片的订单，主要还是因为台积电更加了解苹果的想法，针对客户需求，夜以继日的研发更好的产品。此外，苹果为了保险起见也没有为了扩大产能而再次启用双芯片方案，以免造成消费者的再次不满。但换句话说，三星虽然失去了A10芯片的订单，但也因此能将更多的精力安放在10nm甚至7nm制程工艺的研发上。因此，明年苹果的A11芯片才是台积电和三星最能秀技的战场。(作者：邓璐良)