过去十年里,苹果iPhone使用的处理器从28nm的A7变成了3nm的A18 Pro,拥有了更多的内核、晶体管和功能。不过随着制程节点的更新,制造费用也是越来越高,这也使得iPhone的定价越来越高。

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据TomsHardware报道,苹果A系列芯片的晶体管数量一直在增长,从A7的10亿个,到现在A18 Pro的200亿个,是原来的20倍。内核数量和功能也在增加,A7的CPU具有2个内核,还有一个4核心GPU,而A18 Pro则具有2个性能核和4个能效核,搭配一个6核心GPU,另外还加入了一个16核心的NPU。

从A7到A18 Pro,制造工艺遵循28nm→20nm→16nm/14nm→10nm→7nm→5nm→3nm的路线推进,不过A系列芯片的面积相对保持稳定,一直在80至125mm2之间。相比于28nm到20nm早期的制程节点,现在5nm到3nm的晶体管密度提升明显减缓了,密度提升最明显的使A11(10nm)和A12(7nm),分别提高了86%和69%。晶体管密度提升速度减慢,最主要原因是SRAM扩展减速。

形成明显对比的是,近年来先进工艺订单价格的暴涨。根据统计数据显示,A7使用的28nm晶圆价格为5000美元,现在的A18系列的3nm晶圆已涨至1.8万美元,每mm2的成本从0.07美元涨至0.25美元。另外一个难题是性能提升速度放缓,新架构带来的IPC提升变得更加困难,不过值得欣慰的是,苹果成功地保持了每一代产品的每瓦性能提升。