蘋果首顆2nm晶片!

最新爆料顯示,蘋果將於2026年推出A20和A20 Pro晶片,台積電2奈米工藝製造,並引入創新的WMCM封裝技術,預計性能提升15%,功耗降低30%。

A20系列晶片將是蘋果首次進入2奈米工藝時代,也是其封裝技術從InFO轉向WMCM的重要轉折點。這一變革不僅關乎製程工藝的微縮,更是晶片設計思路從高度整合向模組化靈活配置的轉型。

台積電2奈米工藝基於全環繞柵極(GAA)奈米片電晶體技術,電晶體密度較3奈米工藝提升約1.15倍,同時導線電阻降低20%。這一基礎性提升為晶片性能和能效的飛躍奠定了物理基礎。

WMCM(晶圓級多晶片模組)封裝技術是此次升級的核心亮點。與當前將所有元件整合在單一晶片上的InFO技術不同,WMCM允許將CPU、GPU和神經網路引擎等多個獨立裸片(die)整合到單一封裝中,而 InFO 封裝則是在單塊裸片上整合各類元件。這種“先封裝再切割”的方式省去了傳統封裝中的中介層,使訊號傳輸路徑更短,延遲更低。各功能模組可以獨立運作,根據任務需求動態調整功耗,從而實現更精細的能效管理。

封裝技術的變更將帶來以下多項優勢:

更出色的晶片組設計靈活性:通過加入不同裸片,蘋果可採用不同 CPU 和 GPU 核心組合打造多樣化晶片配置。該公司在推出 M5 Pro 和 M5 Max 時可能會採用類似方案,據悉這兩款晶片將具備獨立的 CPU 和 GPU 模組。

提升可擴展性,支援多產品衍生:WMCM 可為蘋果提供基準配置,後續可基於該配置設計 A20、A20 Pro,以及性能顯著更強的 M6、M6 Pro 和 M6 Max。

能效升級:與單塊裸片整合所有元件的方案相比,多裸片的緊密整合有助於降低功耗。CPU、GPU 和神經網路引擎裸片可獨立運行,並根據具體任務需求調節功耗。

簡化製造流程以降低成本、提高良率:WMCM 採用模塑底部填充(MUF)技術,有助於減少材料消耗和工序步驟。簡而言之,蘋果 A20 與 A20 Pro 的產能將進一步提升,同時缺陷晶片數量降至最低,這將有助於抵消明年採用台積電 2nm 工藝所增加的成本。 (半導體技術天地)