苹果、台积电等芯片巨头，联手制造“纳米谎言”？
【文/观察者网 吕栋】
“如果4纳米不是真正的4纳米，那么节点名称还有意义吗？”、“如果可以重新命名一个较旧的工艺，为什么要为4纳米技术承担额外的成本呢？”
苹果去年在推出iPhone 14系列时，相比以往做出的最大调整，就是在iPhone 14 Pro系列上搭载了最新的4纳米A16处理器，而在普通版中使用的是上一代5纳米的A15处理器。
彼时市场普遍认为，苹果这么做，是想拉开Pro系列和普通版的差距。这样以来，一方面可以维持Pro系列的高售价，另一方面还可以用新款处理器刺激Pro系列的销量。
然而，国外科技媒体“Wccftech”8月21日的报道称，苹果对外宣称的4纳米A16处理器，在内部被标记为5纳米处理器，因此苹果营销团队有误导消费者的嫌疑。这一报道援引的消息源头是推特用户@URedditor，他被“Wccftech”称为“知名的爆料者”。
实际上，在苹果A16处理器诞生之前，就已经有专业机构对台积电和三星的先进制程提出质疑。
比如，市场调研机构TechInsights去年曾以《关于纳米的谎言》为题发布研究报告称，两家领先的代工厂都放任客户声称他们采用了4纳米工艺，而实际使用的却仍是5纳米技术。这种情况让双方均形象受损，尤其是代工厂。而这背后，也意味着晶体管发展的缓慢。
图源：TechInsights
A16与A15基本相同？
对苹果提出质疑的，不止@URedditor。
去年10月，iPhone 14系列刚刚发布一个月，长期关注苹果的“Macworld”分析师杰森·克罗斯（Jason Cross）曾深入研究了A16处理器，认为它与A15基本相同。
“据苹果公司称，A16处理器采用台积电最新的4纳米工艺制造。然而值得注意的是，台积电的‘N4’并不是真正意义上的4纳米工艺。虽然A16比早期的A系列处理器更先进，但它使用的并不是真正的下一代制造工艺。”克罗斯称。
图源：9to5mac
在这条评论下面，还有跟帖指出：
“A16相比A15只是渐进式改进，这解释了为何普通版iPhone 14可以获得动作模式、光子引擎和4K电影模式等功能。它比以往更清楚地表明，苹果总是在旧设备上安装软件锁定功能，特别是iPhone 13系列可以轻松地获得这些功能。”
根据克罗斯的研究，A16的基本结构与A15相同：拥有两个高性能核心、四个效率核心、五个GPU核心和16个神经引擎核心。晶体管数量有所增加，但仅从150亿个增加到160亿个，增幅比往常小得多。
“Wccftech”援引的消息称，苹果即将推出的A17处理器会采用台积电3纳米工艺，单核和多核性能将提升31%。而苹果似乎会采取去年的策略，在iPhone 15 Pro系列上搭载A17，而普通版本仍然使用A16。
“当然，我们必须深入了解A17处理器是否只是苹果全面营销的另一款产品，或者是在全新架构上设计和量产的芯片。我们对A16不是4纳米感到失望，但这并不奇怪，因为企业总是遵循这样的做法。”报道称。
图源：Wccftech
“纳米的谎言”
实际上，在苹果A16诞生前，市场调研机构TechInsights就曾发布报告质疑台积电和三星的4纳米。
根据该报告，在与台积电的长期竞争中，三星在交付5纳米芯片一年后，宣布将于2021年底交付生产4纳米芯片。而当时台积电计划在5纳米和4纳米节点之间用两年时间，在2022年第二季度交付4纳米。
但后来，为避免给三星“耀武扬威”的机会，台积电决定将其N4节点的进度“拉快”两个季度，以恰巧赶上竞争对手。
图源：TechInsights
2021年底，首个采用台积电4纳米工艺的联发科天玑9000发布。
“台积电可以突然从其通常严格而耗时的生产认证周期中，足足挤出六个月的时间，对于这一点，我们本就应该感到怀疑。”TechInsights称。
当分析天玑9000后，TechInsights发现关键工艺尺寸与台积电早期5纳米产品完全相同，“情况不妙了，该代工厂声称的4纳米产品是虚假的，正如联发科技声称拥有4纳米处理器一样”。
与此同时，三星智能手机部门正准备推出Galaxy S22，同时搭载三星自研的4纳米处理器Exynos 2200和高通的4纳米处理器骁龙8 Gen 1。为了生产这两种产品，三星还创造了一种称为4LPX的新工艺。
但TechInsights在分析完骁龙8 Gen 1后，发现4LPX在物理上与5LPE没有什么不同。
更尴尬的是，三星后来真正使用4纳米技术的产品比“假冒”的4纳米产品表现更差。由于三星在将其4LPE工艺投入生产方面过于冒进，导致Exynos 2200高缺陷率和低能效，这些困境促使高通转向台积电。
根据TechInsights报告，2022年5月发布的高通骁龙8+ Gen 1使用的是台积电更新版的N4P，“我们认为这才是真正的4纳米技术”。
当时，这家调研机构还预计，苹果A16也会使用台积电“真正的4纳米技术”——N4P。
但根据前述爆料，2022年9月亮相的苹果A16仍有可能使用的是N4，而不是更新版的N4P。
苹果A16处理器
“毫无意义的节点名”
“为什么代工厂突然虚报其晶体管进展情况？（因为）这比承认进展疲软要容易得多。”
TechInsights的报告称，假冒的4纳米工艺和“真正”4纳米工艺之间的区别，仅仅在于5%的光学收缩（10%的面积缩减）。但即使是这小小的进步也打破了三星的产量模型，让台积电花了两年时间才完成。
考虑到节点之间的间隔时间较长，代工厂可能会在等待下一个节点的同时提高速度、功率或产量（最终达到相同的效果）。例如，虽然4LPX与5LPE具有相同的尺寸，但前者可能会提供一些其他优势来证明其有资格获得新名称。
但TechInsights认为，在晶体管密度没有任何提高的情况下，工艺名称应采用5LPX，以表明该工艺仍然属于5纳米的范畴。因为大多数人用5纳米或4纳米的简写来代替完整的工艺名称，所以数字还是很重要的。
“尽管伪造新节点可以让代工厂摆脱短期困境，但这对他们来说是有害的。”
报告质疑称，吹捧一个“假冒”的4纳米里程碑并放任客户大肆宣传，会稀释代工厂品牌的价值。如果4纳米不是真正的4纳米，那么节点名称还有意义吗？如果可以重新命名一个较旧的工艺，为什么要为4纳米技术承担额外的成本呢？”
一段时间以来，虽然芯片代工厂没有在节点名称和晶体管密度之间保持严格的相关性，但至少当他们在名称中采用一个更小的纳米数字时，就表明其已取得了一些密度方面的进步。
TechInsights直言，公然将一个5纳米工艺重新标记为4纳米，则抹杀了节点编号的最后一丝意义。
“所以，当某个代工厂宣称其已达到下一个新水平的时候，直到拆机确认前，请切勿轻信。同样的道理也适用于那些吹嘘自己实现新制造技术的芯片供应商。随着摩尔定律磕磕绊绊走到尽头，最后留给我们的唯有谎言、该死的谎言以及那些毫无意义的节点名。”报告写道。