苹果3nm芯片计划背后( 二 ) 近日

而到了第三代M系列芯片中，我们进一步看到了苹果在将其“处理器SoC化”的思路进一步与当前高性能处理器芯片中的多晶片/chiplet方法做了整合。如前所述，多晶片设计在处理器领域的主要优势是能够支持多核心设计。通过将多个核心分布在不同的晶片上，首先可以增加良率，因为芯片的良率和晶片的尺寸有直接关系，晶片尺寸越大，则良率越低，而多晶片/chiplet设计相当于是等效减小了晶片尺寸，从而改善了良率，并降低了成本。这对于成本高昂的最先进半导体节点有重要意义。此外，使用多晶片设计可以较为简单地实现多个不同核心数量版本的处理器设计。如果使用传统的单晶片设计，那么如果需要实现拥有不同核心数版本的多个处理器时，需要同时设计和生产多个芯片掩模；而如果使用多晶片设计，那么只需要设计一个版本的晶片，而在封装时集成不同数量的晶片即可实现不同核心数量的处理器版本。这样可以非常简单地实现多核心数的处理器设计（例如根据报道第三代M系列芯片可拥有高达40个处理器核心）。
在第三代M系列芯片的设计中，我们看到苹果的思路是结合原有的SoC式设计来确保高能效比，同时采用多晶片设计来赋能针对高性能计算市场的多核心设计。这样做的目的，我们认为是能帮助苹果的M系列芯片继续覆盖高性能端，并且通过SoC式的设计思路带来的高能效比来实现差异化竞争（例如电池续航强同时又有强计算能力的笔记本电脑）。
多核心与苹果的野心
【苹果3nm芯片计划背后】如果说苹果使用3nm作为第三代M系列芯片的工艺时意料之中的常规操作，那么采用极具野心的四十核处理器设计背后的长期目的则给了我们不少想象空间。
首先，苹果MacBook系列的定位本来就是高端市场。随着M1芯片的发布，如前面所分析， M1芯片SoC化设计带来的能效比提升使得苹果在注重能效比（电池续航）的轻薄笔记本市场获得了相对于使用Intel芯片的绝对优势。然而，在需要高性能计算的桌面电脑市场，相对于Intel和AMD来说苹果尚未通过M1建立绝对优势。因此，通过走多核心路线，苹果可以进一步上攻长期为Intel和AMD占领的高性能处理器市场。
而除了消费电子市场之外，多核心M系列芯片的另一种可能赋能方向是苹果的服务市场。随着苹果进一步强化游戏、视频、以及AR/VR等市场，在云端的一些相关服务加速（例如视频编解码，游戏乃至ARVR等）使用自研芯片也将是非常自然地选择：毕竟目前有大量云端数据中心任务的互联网厂商，包括谷歌、亚马逊、字节跳动、腾讯等都在自研芯片，随着苹果在云端运行任务需要的计算量上升，第三代M系列芯片的SoC（专用化加速）+ 多晶片多核架构（强通用计算能力）将会为这类应用的自研芯片打下坚实基础。未来的具体发展，让我们拭目以待。
来源：36氪