首发搭载 2nm 制程 A20 芯片，iPhone 18 Pro 系列亮点多

在科技飞速发展的今天，手机芯片技术的进步一直是行业关注的焦点。今日，一则来自苹果产业链分析师 Jeff Pu 的消息引起了广泛关注。据其最新报告显示，iPhone 18 Pro 系列和苹果折叠屏机型将搭载 A20 芯片，而这款芯片将首发台积电 2nm 制程工艺。

回顾苹果手机芯片的发展历程，iPhone 16 Pro 系列采用了第二代 3nm 工艺制程的 A18 Pro 芯片，iPhone 17 Pro 系列则采用了第三代 3nm 制程工艺的 A19 Pro 芯片。而此次 iPhone 18 Pro 系列采用 2nm 制程工艺的 A20 芯片，其晶体管密度再度提升。与 A19 芯片相比，预计性能提升 15%，能效比提升 30%。这一提升不仅得益于制程工艺的进步，还与苹果在芯片封装技术上的创新有关。

苹果将首次在其 iPhone 处理器中采用晶圆级多芯片模块（WMCM）封装。这项技术带来了三大革新。首先，内存架构发生了革命性变化。RAM 将直接与 CPU、GPU 和神经网络引擎集成于同一晶圆，取代了传统的分离式设计。这种设计大幅提升了数据传输速度和系统整体性能。在传统设计中，数据在不同组件之间传输需要经过更多的环节，而集成式设计减少了这些环节，使得数据能够更快速地在各个组件之间流动。其次，这一革新不仅提升了性能，还使散热效率提高了 20%，电池续航也延长了 10 - 15%。这是因为集成式设计减少了组件之间的距离，热量传递更加直接，从而提高了散热效率。同时，性能的提升和散热效率的提高，使得电池的使用更加高效，延长了续航时间。最后，芯片封装面积缩减了 15%，为 iPhone 内部其他组件腾出了更多空间。这有助于实现更紧凑、更轻薄的设计，满足消费者对于手机便携性的需求。

WMCM 允许将 SoC 和 DRAM 等不同组件直接集成在晶圆级，然后再切割成单个芯片。它采用一种无需中介层或基板即可连接芯片的技术，从而可以带来热完整性和信号完整性方面的好处。据 Pu 透露，台积电正在幕后建设一条专用生产线，预计到 2027 年将迅速扩大产能。“台积电将在其 AP7 工厂建立一条专用的 WMCM 生产线，利用类似于 CoWoS - L 的设备和工艺，但无需基板。我们预计，台积电计划在 2026 年底前将产能提升至 5 万片 / 月，并预计由于采用率的提高，到 2027 年底产能将达到 11 万至 12 万片 / 月。”

除了苹果，联发科也在 2nm 芯片领域有所布局。此前，联发科首席执行官蔡力行在 COMPUTEX 上发表主题演讲时宣布，联发科 2nm 产品将于今年 9 月进入流片阶段。相较 3nm 制程，2nm 性能将提升 15%，功耗下降 25%。官方并未透露更多细节，不过业内推测，该芯片将由台积电代工，可能是下一代旗舰智能手机 SoC 或为英伟达 NVLink Fusion 系统定制的专用集成电路（ASIC）芯片。

台积电的 2nm 工艺客户名单堪称豪华，苹果、AMD、英特尔、英伟达、高通、联发科以及博通等芯片设计领域的巨头均已预订产能。其中，英伟达的 Rubin GPU 最初将采用 3nm 工艺制造，但未来有望升级至 2nm 工艺。台积电董事长魏哲家表示，市场对 2nm 工艺的需求空前高涨，远超此前 3nm 工艺引发的抢购热潮。从目前消息来看，台积电的 2nm 芯片制造工艺良率已经突破 90%。台积电收到的 2nm 工艺芯片设计数量是 5nm 工艺的四倍，显示出市场对 2nm 工艺的强烈需求。

随着基于 2nm 的设计的流片量超越同一开发阶段的先前节点，台积电的目标是到 2025 年底生产数万片晶圆。台积电还计划在明年下半年推出 N2P 和 N2X，以延续 N2 的领先优势。预计 N2P 在相同功耗水平下性能将比 N3E 提升 18%，在相同速度下能效将提高 36%，逻辑密度也将显著提升。N2X 计划于 2027 年量产，其最高时钟频率将提高 10%。

随着半导体尺寸不断缩小，漏电问题日益凸显。台积电的 2nm 节点将采用全栅（GAA）晶体管架构解决这一问题，从而实现更精确的电流控制。2nm 之后是埃时代，台积电将采用背面供电技术，进一步提升性能。未来工艺节点，例如 A16（1.6nm）和 A14（1.4nm），每片晶圆的成本可能高达 4.5 万美元。