Will the Apple A14 chip use the 5nm process? TSMC will invest $25 billion to promote mass production

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作者：网络整合, Apr. 15, 2019 – 

当我们还在纠结新买的手机或者电脑是不是最新的7nm或10nm芯片的时候，台积电在本月重磅宣布率先完成5nm的架构设计，且已经进入试产阶段。半导体工艺在如此短暂的时间内实现了如此快速的迭代，这完全超出了很多人的预期。

2020 iPhone用5nm A14芯片？

台积电既然宣布已经完成了 5 纳米芯片设计基础设施建设，就意味着台积电已经开始为 2020 年 5 纳米工艺的 A14 芯片做好了准备。

根据最近几年的规律，5 纳米 A14 芯片可能会出现在 2020 年 iPhone 上。台积电不断推进工艺进步，加上苹果业界领先的移动芯片设计，这意味着未来 iPhone 的性能，电池续航和散热管理都会不断改善。

台积电 5 纳米工艺已经进入初步风险生产阶段，台积电计划截止至 2020 年，会投资 250 亿美元推进大规模量产。

自 2016 年以来，台积电一直是苹果 A 系列芯片唯一供应商，完成了 iPhone 7 和 7 Plus 的 A10 Fusion 芯片所有订单，iPhone 8、8 Plus 和 iPhone X 的 A11 仿生芯片所有订单， iPhone XS、XS Max 和 XR 的 A12 仿生芯片订单。

台积电的封装技术也要比其他厂商更出色，包括三星和英特尔。这也意味着台积电将继续成为 2019 年 A13 芯片和 2020 年 A14 芯片的唯一供应商。

台积电5nm蓄势待发

其实从用户的角度，我们理应支持产品的加速迭代升级，因为这可以让我们以同样的钱获得性能更为出色的产品。但是如果产品更新的频率过快，似乎则产生了"过犹不及"的反效应。因为谁也不想今天刚买的最新产品，还没用几天就"落伍"了吧！

精进的台积电通过率先抢占7nm制程而大受裨益，获得了苹果、高通、AMD、NVIDIA等国际巨头的大额订单。甚至也让一直受到intel打压的AMD，也凭借台积电7nm而受到了玩家更多的关注和期待。

这也让台积电一鼓作气，决定在2020年攻下5nm高地！

台积电制程工艺规划

根据官方数据，相较于7nm（第一代DUV），基于Cortex A72核心的全新5nm芯片能够提供1.8倍的逻辑密度、性能提升15%，芯片面积缩小15%。而根据台积电的发展规划来看，未来3nm和2nm都已经在列……

难道我们用了多年的nm（纳米）单位眼看就要失效了吗？

其实并非绝对，根据台积电官方透露：布局5nm制程工艺市场是为了协助客户实现支持下一代高效能运算应用产品的5nm系统单芯片设计，目标锁定拥有广阔发展前景的5G与人工智能（AI）市场。

这不禁让我们想到了在去年发生的一些关于7nm芯片首发的事情。谁能想到，全球最先实现首发量产7nm芯片的，竟然是一家来自中国的矿机企业——嘉楠耘智。这家企业的技术水平和出货量自然不能跟苹果、高通相提并论，但却抢在他们之前实现了首发。

究其原因，在于矿机芯片的结构极为简单，因此从设计和生产的角度极为容易适配到最新的生产工艺。而对于电脑和手机的这种通用计算处理器而言，因为结构复杂很多，晶体管密度极高，因此对设计和生产，以及良品率的影响都会有更为苛刻的要求。

假如矿机芯片就像是一个篮球场，那么电脑处理器则相当于建造一艘航母……

而台积电把5nm制程工艺作为未来5G和AI市场的布局，也存在着异曲同工之妙。

比如5G领域中最重要的基带芯片，体积更小、发热更低、性能更强的5nm基带无疑会给手机终端的体验带来很直接的提升。而在人工智能领域，边缘计算芯片的设计跟矿机芯片则有些类似，结构简单功能单一，也更容易被部署到更多的智能终端当中。

小结：

所以仅从目前的趋势来看，台积电的5nm如果在2020年实现量产，其实也对传统的PC市场，以及短期内的手机处理器市场影响不大。而现今方兴未艾的7nm和10nm工艺也会继续沿用多年，至少研发成本会限制这些处理器厂商不会更快的更新到新制程。

而这似乎也预示着，传统芯片领域和未来新兴的5G+AI领域，在7nm时代将会形成一个明显的分水岭。此前全球半导体工艺始终受到工艺步进的牵制，而在未来，结构相对简单、体积更为小巧、工艺更为先进的专用芯片将会另辟蹊径。

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