臺積電3nm不行？iPhone 15芯片過(guò)熱

韓國媒體《Business Korea》于26日報導，蘋(píng)果iPhone15 Pro新機陷入A17芯片過(guò)熱爭議。由于A(yíng)17芯片是臺積電3納米制程的首發(fā)產(chǎn)品，韓媒認為基于相同技術(shù)的后續制程如N3B或N3E也可能出現問(wèn)題，指出若問(wèn)題持續蔓延，臺積電客戶(hù)可能轉單至三星（Samsung Electronics）。

iPhone15 Pro過(guò)熱問(wèn)題，是為什么？

iPhone15 Pro的過(guò)熱問(wèn)題近日引發(fā)熱議，遭外界諷刺「火龍果」，不只是韓國媒體，如Max Tech及TechTablets等科技YouTuber，亦指出iPhone15 Pro的過(guò)熱問(wèn)題。擁有百萬(wàn)訂閱的Max Tech頻道主理人Vadim Yuryev便在X（前Twitter）上表示， 由于臺積電3納米良率不夠高，蘋(píng)果為達到想要的結果，很可能增加了 A17 Pro 芯片的功率，導致手機升溫更快，電池壽命也降低 。

不過(guò)，對此研調分析師認為：「如果三星的3納米沒(méi)有明顯的差異，蘋(píng)果不可能會(huì )轉單?！怪赋雠_積電和蘋(píng)果之間的關(guān)系不僅只是代工，蘋(píng)果不會(huì )輕易因為3納米的良率，就轉單至三星。

半導體技術(shù)GAA、FinFET是什么？如何影響3納米良率

為何3納米良率不高會(huì )導致升溫呢？

在5納米時(shí)，無(wú)論是臺積電還是三星，都采用一種叫做FinFET（鰭式場(chǎng)效晶體管）的技術(shù)來(lái)控制流過(guò)晶體管的電流，這種技術(shù)能從「三面」來(lái)控制電子的通過(guò)（如下圖），若電子沒(méi)有被好好控制而亂跑，就會(huì )造成漏電，繼而使手機的溫度升高。

為選擇更好的控制電流，兩間半導體巨頭都發(fā)展出從「四面」來(lái)控制電子通過(guò)的技術(shù)，稱(chēng)作GAA（Gate-All-Around），進(jìn)一步防止漏電發(fā)生（如下圖）。這也是為何《Business Korea》會(huì )將三星率先于3納米節點(diǎn)導入GAA稱(chēng)作「救贖」，原因就在于GAA能更好地防止漏電發(fā)生。

不過(guò)在3納米時(shí)，臺積電選擇續使用FinFET工藝，直到2納米才轉換成GAA；然而位居老二的三星，則搶先在3納米時(shí)導入GAA。研調分析師認為，三星透過(guò)搶先一個(gè)制程節點(diǎn)導入GAA，當雙方都進(jìn)入2納米時(shí)，能擁有比才剛采用GAA的臺積電更成熟的技術(shù)，藉此來(lái)?yè)寠Z訂單。

蘋(píng)果不會(huì )轉單！3大原因讓臺積電抓緊蘋(píng)果

但蘋(píng)果手機的升溫，是轉單就能解決的問(wèn)題嗎？分析師表示：「三星確實(shí)打GAA算盤(pán)，這可能會(huì )動(dòng)搖到高通（Qualcomm）或聯(lián)發(fā)科，但不太可能動(dòng)搖到蘋(píng)果?！?/p>

原因一：三星良率還是差太多！

首先，是臺積電和三星間的良率差距。分析師表示，基于「硅」的物理極限，3納米良率頂多能落在70%至75%，「目前臺積電現在大概在5成多，三星在5、6月時(shí)的良率數字還不到4成?！惯@意味著(zhù)兩者間的3納米良率，臺積電仍維持領(lǐng)先地位。

雖然《Business Korea》引述Hi投資與證券公司指出，三星的3納米良率推測超過(guò)60%，「但目前臺積電有客戶(hù)，三星還沒(méi)有。假使三星的良率真的這么高，那一定是制程上有其他問(wèn)題，讓客戶(hù)還不敢導入?！?/p>

因二：臺積電為蘋(píng)果整套服務(wù)，不是輕易能復制

其次，臺積電耕耘蘋(píng)果已久，近乎全套的服務(wù)無(wú)法輕易復制。臺積電當前除代工蘋(píng)果芯片以外，還提供2.5D封裝技術(shù)InFO、至熊本設廠(chǎng)解決iPhone傳感器主要供應商索尼（Sony）產(chǎn)能不足的問(wèn)題、開(kāi)發(fā)芯片堆棧技術(shù)和進(jìn)行供應鏈管理，雙方關(guān)系深厚，「像博通（Broadcomm）只要是蘋(píng)果要的東西，通通都會(huì )下在臺積電?！?/span>

原因三：明年蘋(píng)果新機，可能會(huì )換芯片

第三，iPhone15 Pro很可能會(huì )是唯一采用N3的產(chǎn)品。分析師指出，明年的iPhone 16很可能即采用N3E（N3的優(yōu)化版本），「良率應該會(huì )超過(guò)六成?！?/p>

從成本考量來(lái)看，N3五成的良率和N3E六成的良率看似差距不大，但換算成一片晶圓的利用率，N3E在一片晶圓上幾乎多了30%的利用率，成本下降近乎四分之一，這也讓蘋(píng)果也沒(méi)了轉單的理由，「明年蘋(píng)果的新機，可能全都會(huì )換成A18芯片?！狗治鰩熣f(shuō)。

-End-