Apple bracht op 13 september de iPhone 15-serie uit. Onder hen werd het high-end model iPhone 15 Pro voor het eerst uitgerust met de A17 Pro. Deze TSMC 3nm-proceschip heeft een ontwerp met 6 kernen, waaronder 2 krachtige kernen en 4 kernen met hoge energie-efficiëntie. Het integreert 19 miljard transistors, verbetert de single-thread-prestaties met 10% en verhoogt de grafische verwerkingssnelheid met 20%.


Om gaming een boost te geven, ondersteunt de nieuwe chip een technologie genaamd ray tracing, die vloeiendere graphics en verbeterde kleurnauwkeurigheid mogelijk maakt. Apple benadrukt dat dit de eerste SoC-chip voor mobiele telefoons in de sector is die het 3nm-proces gebruikt. De lancering van 3nm vertegenwoordigt de intrede van een nieuwe generatie mobiele chips op de markt voor consumentenelektronica. De markt bevindt zich echter in een staat van ijs en vuur: grote fabrikanten concurreren om geavanceerde 3nm-technologie en productiecapaciteit, maar de zwakke eindmarkt en de algehele gebruikerservaring hebben hun invloed verzwakt.

Kan 3nm de markt voor mobiele telefoons redden? A17Pro heeft weinig verbetering

Uit contrapuntgegevens blijkt dat de wereldwijde smartphoneverkoop in het tweede kwartaal van 2023 met 8% op jaarbasis en met 5% op kwartaalbasis daalde. Ze zijn acht kwartalen op rij gedaald, wat ook de economische zwakte van de markt en het ernstige gebrek aan vraag onderstreept. Smartphones zijn een van de meest competitieve markten voor merken, en de daarin geïnstalleerde SoC-chips zijn de sleutel geworden tot concurrentie op mobiele apparaten. Marktbronnen zeggen dat de prestaties van de nieuwe A17Pro-chip die in de nieuwste iPhone 15 Pro-serie wordt gebruikt, het potentiële succes van 3 nm SoC zullen bepalen, wat cruciaal kan zijn om de markt voor mobiele telefoons in 2024 vooruit te helpen.

Hoewel de prestaties van deze generatie A17Pro-chips zijn verbeterd, blijkt uit tests dat er qua stroomverbruik nog veel ruimte voor verbetering is. In termen van benchmarkgegevens overtrof Apple's A17Pro de vorige generatie A16-chip en Qualcomm's Snapdragon 8Gen2 uitgebracht in 2022, en de interne grote en kleine CPU-kernen presteerden ook goed. Aan de andere kant hebben sommige benchmarktests uitgewezen dat wanneer de A17Pro-chip op maximale efficiëntie draait, het stroomverbruik hoger is dan de productnormen van de vorige generatie en zelfs in de buurt komt van de Snapdragon 8Gen1, die oververhittingsproblemen heeft. Apple heeft dit keer grote veranderingen doorgevoerd in de GPU-architectuur en het aantal cores vergroot, maar haalt nog steeds nauwelijks de Snapdragon 8Gen2 GPU-specificaties in, wat aantoont dat Apple op dit vlak nog ruimte voor verbetering heeft.

Spelers die bekend zijn met mobiele SoC's wezen erop dat de teleurstelling over A17Pro vooral voortkomt uit het verleden, toen mobiele SoC's hun productieprocessen hebben geüpgraded, zoals de overstap van 7 nm naar 5 nm. Zowel de prestaties als de energie-efficiëntie waren aanzienlijk verbeterd, maar deze keer was dat niet duidelijk. Bovendien is het terugdringen van het stroomverbruik van mobiele SoC altijd een van de sterke punten van Apple geweest. Deze keer is echter niet alleen de prestatieverbetering relatief beperkt, maar is het stroomverbruik bij maximale prestaties ook erg hoog, waardoor de hoop van iedereen dat het 3nm-proces mobiele SoC's aanzienlijk kan verbeteren, de bodem wordt ingeslagen.

3nmmobiele telefoonondervraagdoververhitten,TSMC is nog steedsApple neemt de schuld op zich?

Vóór de release van de 3nm-chips van TSMC gingen er geruchten dat Apple een exclusieve overeenkomst met TSMC had getekend om de kosten van defecte chips te dragen. Concreet zal TSMC Apple niet de volledige kosten in rekening brengen voor het produceren van wafers met honderden chips. In plaats daarvan brengt het het bedrijf alleen kosten in rekening voor 'bekende goede chips', waarvoor de 3nm-opbrengsten van TSMC 70% -80% hebben bereikt. TSMC profiteert ook van de bereidheid van Apple om de ontwikkeling van zijn nieuwe chips te ondersteunen. Als reactie daarop reageerde TSMC door geen commentaar te geven op de zaken met een enkele klant, terwijl hij benadrukte dat de opbrengst en vooruitgang van 3 nm goed waren.

Er zijn recente berichten dat de 3nm-chips van TSMC ervoor hebben gezorgd dat de iPhone 15 Pro-modellen oververhit zijn geraakt, zelfs tot het punt dat ze in sommige gevallen niet meer vastgehouden kunnen worden. Analist Ming-Chi Kuo zei dat het oververhittingsprobleem van het iPhone 15 Pro-model niet wordt veroorzaakt door de A17 Pro-chip, die niets te maken heeft met het 3nm-proces van TSMC, maar wordt veroorzaakt door het ontwerp van het interne warmteafvoersysteem en het nieuwe titaniumoppervlak. Dit heeft echter ook invloed op de gebruikerservaring. Tenzij Apple de prestaties van de A17Pro-chip vermindert, zal dit ook indirecte schade toebrengen aan de prestaties van de 3nm-chip van TSMC.


3nm zal een geavanceerd proces zijn waar nog lange tijd fel om wordt gevochten.

Fabrikanten van smartphones, fabless-fabrieken, wafelgieterijen en fabrikanten van halfgeleiderapparatuur streven nog steeds naar geavanceerde processen. Er wordt verwacht dat 3nm de komende tien jaar enorme veranderingen op de halfgeleidermarkt zal brengen. "In ieder geval tegen 2030 zal het 3nm-proces het reguliere proces voor gieterijbedrijven worden." Dat zegt een insider uit de halfgeleiderindustrie. "Als chipfabrikanten in deze race falen, wordt het moeilijk om in de toekomst een comeback te maken." Chipfabrikanten moeten een beslissende overwinning behalen in het 3nm-processpel voordat ze het 2nm-proces bereiken, omdat 2nm-technologie wordt beschouwd als de fysieke limiet van het microproductieproces.

Er wordt gemeld dat de toepassing van 3nm-chips zal beginnen bij mobiele AP's, gevolgd door high-performance computing (HPC)-chips, kunstmatige intelligentie (AI)-chips en halfgeleiders voor auto's. De marktomvang zal naar verwachting explosief groeien. De markt voor 3 nm-gieterijen zal in 2022 gewaardeerd worden op 1,2 miljard dollar en zal naar verwachting meer dan twintig keer groeien tot 24,2 miljard dollar in 2026.

Het 3nm-proces van TSMC is geïmplementeerd op de A17Pro-processor voor mobiele-telefoonapplicaties, en de 3nm-productiecapaciteit in 2023 zal naar verwachting door Apple worden gedekt. Samsung werd in 2022 het eerste bedrijf ter wereld dat 3 nm-chips in massa produceerde, maar de belangrijkste focus ligt nog steeds op 4 nm-chips. Intel zei dat het in 2024 chips zal gaan produceren met behulp van het 3nm-proces, en mogelijk TSMC en zijn eigen IFS-gieterijdiensten zal gebruiken voor parallelle productie.

TSMC beschouwt de 3nm-processerie als een belangrijk en duurzaam knooppunt voor het bedrijf. Volgens rapporten wordt momenteel verwacht dat de 3nm-procesoutput van de gieterij ongeveer 65.000 wafers zal bedragen. Omdat de initiële bestellingen voor de iPhone 15 Pro echter lager zullen zijn dan die van eerdere modellen, is het onwaarschijnlijk dat de 3nm-procesoutput in het vierde kwartaal de eerder verwachte 80.000-100.000 wafers zal bereiken. Uit de toeleveringsketen bleek echter dat het aantal nieuwe 3nm-tape-outs (Tape-Out) van TSMC enorm is gestegen, en dat grote klanten de productie volgend jaar en het jaar daarna zullen verhogen. De maandelijkse productiecapaciteit van de 3nm-familie (inclusief N3E) van TSMC zal in de tweede helft van volgend jaar toenemen tot 100.000 stuks.

TSMC werkt ook samen met MediaTek, dat onlangs heeft aangekondigd dat het de 3 nm-procestechnologie van de gieterij zal gebruiken om zijn vlaggenschip Dimensity SoC te ontwikkelen, en zal naar verwachting in de tweede helft van 2024 beginnen met de massaproductie van zijn eerste 3 nm-chip. Bronnen uit de industrie zeggen dat naast Apple en MediaTek ook AMD, Nvidia, Qualcomm en Intel hebben bevestigd dat ze het N3-familieproces zullen introduceren.

3nm zal verder worden geoptimaliseerd. Als we TSMC als voorbeeld nemen, zal het eerste 3nm-procesknooppunt N3B in de tweede helft van 2022 met massaproductie beginnen, en zal het verbeterde 3nm (N3E)-proces in de tweede helft van 2023 in massa worden geproduceerd. Later zullen er uitgebreide 3nm-processen zijn, met een totaal van 5 processen, waaronder N3B, N3E, N3P, N3S en N3X.

De persoon die het nieuws bracht @手机 Chipmaster zei dat Apple's A17Pro-chip het 3nmN3E-proces van TSMC gebruikt, wat relatief duur is, dus de achtervoegselnaam gebruikt voor de eerste keer het woord "Pro". De standaardversie van de Apple iPhone 16 die in 2024 wordt gelanceerd, zal naar verwachting worden uitgerust met de nieuwe Apple A17-chip en zal worden vervaardigd met behulp van het goedkopere N3B-proces.

Onvoldoende vraag naar 3nm-terminals kan leiden tot een scherpe daling van de bestellingen voor ASMLE UV-lithografieapparatuur

Hoewel 3nm een ​​geavanceerd proces is waar grote fabrikanten om concurreren, zijn er verschillen in de reflecties op de terminals en zal de vraag worden beïnvloed door marktschommelingen. De 3nm-massaproductiemogelijkheden en -opbrengsten van TSMC zullen volgend jaar verbeteren, maar mobiele SoC's worden geconfronteerd met stagnerende upgrades en wat sommigen 'overprestaties' noemen, waardoor hun rol als verkoopargument voor mobiele apparaten zoals mobiele telefoons wordt verzwakt.

Tianfeng Securities-analist Ming-Chi Kuo wees er in een onderzoeksrapport op dat de zwakke vraag naar Apple-hardwareproducten in 2024 naar verwachting een kettingreactie zal veroorzaken en chipfabrikanten zal treffen. Verwacht wordt dat het aantal bestellingen voor ASMLE UV-lithografiemachineapparatuur volgend jaar aanzienlijk zal worden verminderd met 30%.

Ming-Chi Kuo zei dat ASML de verzending van EUV-lithografiemachines in 2024 aanzienlijk kan verminderen met 20% tot 30%, omdat de vraag naar 3nm-chips van Apple en Qualcomm lager is dan verwacht. Momenteel zullen de leveringen van MacBooks en iPads in 2023 aanzienlijk afnemen, met respectievelijk ongeveer 30% en 22%, tot 17 miljoen en 48 miljoen stuks. De reden voor de aanzienlijke daling is het einde van het thuiskantoor en de geleidelijke afname van de aantrekkingskracht van de nieuwe producten Apple Silicon en Mini-LED voor consumenten. Vooruitkijkend naar 2024 is het gebrek aan groeimomentum bij MacBook en iPad niet bevorderlijk voor de vraag naar 3nm-chips.

Ming-Chi Kuo uitte ook zijn mening over Qualcomm. Hij denkt dat de 3nm-vraag van Qualcomm in 2024 lager zal zijn dan verwacht, omdat Huawei stopt met de aankoop van Qualcomm-chips. Daarnaast gaat Samsung ook een eigen Exynos2400 SoC ontwikkelen voor eigen mobiele telefoonapplicaties. De vraag naar Samsung's 3nm GAA en Intel's Intel20A-nodes (ongeveer gelijk aan TSMC's 3nm) is lager dan verwacht; Samsung, Micron en SK Hynix zullen op zijn vroegst pas tussen 2025 en 2027 plannen hebben voor uitbreiding van de geheugenchip.

De huidige marktconsensus is echter dat de halfgeleiderindustrie in de tweede helft van 2023 het dieptepunt zal bereiken, maar er moet nauwlettend in de gaten worden gehouden of de bodemtijd zal worden uitgesteld tot de eerste helft van 2024 of de tweede helft van het jaar.