3nm到2nm,苹果A20 Pro到底强在哪?

· 家园资讯

首页 · 家园资讯 · 社区论坛 · 家园小说 · 游戏大厅

家园资讯频道收录本站公告、活动快报和玩家原创文章,按军事、时政、财经、体育等分类整理,每天更新,可顺着栏目继续阅读相关报道与实用攻略,也欢迎回社区聊聊当年熟悉的话题。

您尚未登录/注册
首页>科技
3nm到2nm,苹果A20 Pro到底强在哪?
半导体产业纵横 2026-11-01 17:04:12

虽然其芯片面积与上一代A19Pro几乎相同,但从3nm到2nm的微型化效果非常显著。

自2026年秋季以来,苹果公司持续发布新品,包括iPhone(18Pro/18ProMax/Duo)、Mac(mini/Studio)、AppleWatch(Ultra4/Series12)、AirPods5、AppleTV4K和HomePodmini2。

苹果公司还计划举行ProandTel发布会,预计届时将发布更多新品。可以肯定的是,到本文发表时,苹果公司还会发布更多新品。我将在适当的时候对此进行报道。

图1展示了iPhone18Pro的内部电路板以及A20Pro处理器从封装中取出的过程。该电路板配备了众多由苹果公司开发的芯片,不仅包括处理器,还包括电源IC、C2调制解调器芯片、与C2配对的收发器、N2Wi-Fi7网络芯片以及超宽带(UWB)芯片。所有通信和数据处理均由苹果公司负责。

图1:iPhone18Pro电路板内部视图 来源:Tekanarie报告

A20Pro采用2nm工艺制造的SoC(片上系统)和LPDDR5X内存,封装在一个芯片内。如图1右上角所示,封装背面处理器运算单元正上方有焊球和硅电容。封装顶部没有硅电容,但底部有四种类型的硅电容。

图2显示了去除树脂和焊球后的A20Pro封装。如图2左侧所示,处理器硅片和存储器硅片在封装内并排排列。如图2右侧所示,所有硅电容都位于处理器硅片一侧。

图2:从A20Pro中取出树脂和钢珠 来源:Tekanarie报告

图3显示了移除并分离所有硅片后的A20Pro封装。A20Pro封装共包含14颗硅芯片。内存芯片由六颗2GBLPDDR5X芯片组成,总容量为12GB。SoC芯片由一颗2nm工艺制造的芯片和七颗不同类型的硅电容组成(尺寸越大,容量越大,效果也越显著)。

图3:共包含14种硅芯片 来源:Tekanarie报告

假设SoC硅片面积为1.00,则总内存面积为3.08,硅电容面积为0.09。这是一个相当重要的数字,电容面积约占SoC总面积的10%。硅电容的面积占比逐年增加,因此我们目前正在收集过去10年(包括高通和谷歌的TensorG系列)面积占比的变化数据。

对比上一代A19Pro

图4展示了苹果公司2025年推出的A19Pro(台积电3nm工艺制造)和2026年推出的A20Pro的封装结构差异。A19Pro的SoC芯片和内存芯片采用垂直堆叠结构,两者均使用InFO(集成扇出)技术。A20Pro的结构则截然不同,其SoC芯片和内存芯片排列在同一平面上。

图4:SoC和内存布局结构发生了显著变化 来源:Tekanarie报告

堆叠式布局的优势在于缩小了芯片面积,但同时也存在一些显著的缺点,例如增加芯片厚度和内部散热问题。平面布局虽然增加了芯片面积,但其优势也十分明显,例如缩短了SoC和内存之间的布线长度,以及更容易提升带宽。我们刚刚开始对A20Pro进行横截面分析。我们计划在适当的时候发布其横截面结构与A19Pro横截面结构的对比报告。

图5展示了A19Pro和A20Pro芯片的功能布局。两款芯片的硅面积几乎相同(A19Pro为1.000平方毫米),A20Pro为1.006平方毫米(增加了0.6%),但从3nm到2nm的微型化效果非常显著。当然,面积的减少部分归功于电路改进和晶体管数量的减少,以及更快晶体管带来的扇出效应的降低,但2nm工艺的优势显而易见:即使GPU核心数量增加了一个,CPU核心从P核改为S核,NPU的尺寸也增加了一倍,芯片的面积仍然保持不变。

图5:小型化带来性能提升,面积几乎不变来源:Tekanarie报告

此外,芯片内部布局也发生了显著变化,之前分散在芯片上四个位置的内存接口现在整合到了一个位置。A20Pro从核心电路到布局都实现了重大革新。苹果公司不仅对制造工艺进行了重大改进,而且对电路设计也进行了大幅调整,这充分体现了其强大的研发能力。

表1展示了苹果的第二款自研5G调制解调器C2,它将被安装在iPhone18Pro中。该调制解调器内部集成了基带处理SoC和DRAM。苹果首次在其自研调制解调器C1中亮相是在2025年2月发布的iPhone16e上。然而,同年9月发布的iPhone17系列并没有使用C1调制解调器,而是采用了高通的调制解调器。

表1:苹果新旧专用调制解调器芯片对比来源:Tekanarie报告

在iPhone18Pro中,部分(美国)机型继续采用高通(Quaocomm)的毫米波调制解调器,而日本机型则全部配备C2调制解调器。C1和C2调制解调器不仅性能不同,芯片面积也不同。具体来说,由于内部电路进行了重大重新设计,C2调制解调器的体积比C1调制解调器小约15%。

与苹果公司2010年推出的首款自主研发处理器相比

图6将苹果公司首款自主研发的处理器A4(2010年推出)与2026年发布的A20Pro进行了比较。图中还包含了与第一代iPhoneiPhone2G中使用的S5L8900(三星电子采用90nm工艺制造)的比较,但由于这是苹果公司自主研发芯片的比较,因此本文重点关注A4。

图6:A4(2010)与A20Pro(2026)对比 来源:Tekanarie报告

过去16年间,各个方面都取得了创新性的进步。小型化带来了核心数量、比特扩展、内存容量(包括硅内高速缓存、外部存储器带宽、容量和速度)的显著增长,以及封装内硅片面积的大幅增加。虽然这种发展速度可能会有所放缓,但无疑会继续下去。需要注意的是,图6中SoC和DRAM的硅片面积并不代表它们的实际尺寸。

图7展示了计划于2026年9月22日发布的苹果Macmini,我们这次无法对其进行详细介绍。Macmini配备了M6处理器,该处理器采用与A20Pro相同的台积电2nm工艺制造。关于M6处理器,我们有很多想说的,包括与M5处理器的比较,但由于篇幅限制,这次我们只展示其外观。

图7:2026年款Macmini 来源:Tekanarie报告

图8展示了将于2026年9月18日发布的AppleWatchSeries12。与上一代产品相比,其健康传感器中的光电二极管和麦克风数量翻了一番。内部结构也进行了重大改进,包括在相同体积内将麦克风数量增加了一倍。

*声明:本文系原作者创作。文章内容系其个人观点,我方转载仅为分享与讨论,不代表我方赞成或认同,如有异议,请联系后台。

【版权声明】本文内容来源于半导体产业纵横,版权归原作者及原媒体所有。本站仅作信息分享,不构成任何商业用途;如涉版权问题,请联系本站删除。

发布时间:2026-10-30 17:54:30


(第1/1页/共5672字/3阅)
首页>科技
相关科技:
求仁得仁?马斯克将面临民主党“秋后算账”
DeepSeek,又崩了
微软 Edge 浏览器 157 发布,明确“加速应用启动”仅限 Win11 三个版本
329元,刚上架的这米家新品,我是真想买
张朝阳:关注流是搜狐战略级产品,现在还没有到要使劲赚钱的时候
*家园赞助福利回馈活动
网友评论:
更多评论(0)
您的评论:

[热点科技]
一见·为何重申“长远之策、根本之策”
受权发布|中共中央关于持之以恒推进全面从严治党若干重大问题的决定
视频丨大事情!听说贷款定价要变啦?
来华“扫货”,入境游又添新“接口”——中国经济三季报亮点解析
视频丨航天员太空摸鼻子是什么实验?揭秘背后的科学原理
[精彩推荐]
视频丨大事情!听说贷款定价要变啦?
8000家幸运咖,向蜜雪总部喊话求援|深氪
BLG全年胜率最高英雄:Knight发条16胜2负,Bin武器6胜0负
外媒:中国新型“悍马式”防空车辆现身,导弹数量增至12枚,火力大幅提升
退役老兵周其兵因车祸失忆,但始终记得自己当过兵、站过岗,近日他重回老部队,找寻记忆,祝早日康复!