苹果M3系列设计和流片成本曝光

11月4日消息，继9月推出了A17 Pro处理器之后，苹果在10月底又正式发布了全新的M3系列处理器，包括M3、M3 Pro和M3 Max。由于这些芯片全部都是基于台积电最新的3nm工艺制程制造的，这也意味着其成本非常的高昂。

据外媒Tomshardware报道，Digits to Dollars的分析师 Jay Goldberg 认为，苹果公司仅在M3系列的三款3nm芯片的设计和流片上就花费了10亿美元。

Goldberg 写道：“很少有公司能够负担得起这么大的工程。”

苹果目前已经发布的三款M3系列处理器当时，M3拥有250亿晶体管，8核CPU（4个P核＋4个E核），10核GPU，主要针对入门级和主流台式机、笔记本电脑和高端平板电脑；M3 Pro拥有370亿晶体管，12核CPU（6个P核＋6个E核），18核GPU，适用于主流性能机器；M3 Max 拥有920 亿个晶体管，16核CPU（12个P核＋4个E核），10核GPU，适用于高端笔记本电脑和入门级工作站。每个芯片都旨在满足不同的计算需求，从日常任务到专业编码、重型工程模拟和视频制作。

Goldberg称，苹果使用台积电最新的第一代3nm（N3）制程工艺来提高其 M3 系列的经济效益，这是一个冒险的举动，因为该技术相对较新，但看起来已经得到了回报。正如专业人士@Frederic_Orange指出的那样，苹果可能可以在单个 300 毫米晶圆上获得多达 415 个 M3 芯片，这表明该芯片尺寸约为 146 mm^2。相比之下，AMD 的 Phoenix（具有类似的复杂性）的芯片尺寸为 178 mm^2。

根据此前研究机构IBS公布的一份研究报告显示，成功开发一款3nm的芯片可能将需要5.81亿美元，其中软件开发和验证占了芯片设计开发成本的最大份额。在芯智讯看来，鉴于苹果M3系列的三款芯片属于同一个系列，都采用了相同CPU和GPU内核架构，仅在CPU、GPU内核数量以及同一内存容量上有些区别，因此我们不能简单的将其开发费用乘以3倍，可能实际的开发费用只要1.5倍就差不多。不过，三款芯片的光罩制作及流片成本是需要乘3的，所以总的开发费用确实有可能在10亿美元左右的水平。

另外，3nm晶圆的制造成本也是非常的高昂。根据此前曝光的源自研究机构The Information Network的资料图显示，2023年台积电3nm的晶圆代工报价为平均19150美元每片晶圆，相比5nm的13400美元增长了42.9%。

另外需要指出的是，开发复杂的面向 PC 的M3系列处理器，相比用于智能手机的A17 Pro处理器可能需要较长的开发周期（通常为数年）和大量的资本投资。当谈到一个全新的平台时——比如苹果M3系列——开发成本是惊人的，尤其是苹果公司，因为该公司倾向于在内部开发尽可能多的自研IP。通过 M3，苹果不仅使用基于 Arm 指令集架构的定制通用内核，还包含支持硬件加速光线追踪和网格着色器的全新 GPU 架构、新的 AI NPU 和新的多媒体引擎。

财报显示，苹果2022年的研发支出为262.51亿美元，相信其中很大一部分支出分配给了芯片设计。苹果目前不仅是首家将3nm芯片大规模应用到智能手机上的厂商，同时也是首家将3nm芯片大规模应用到PC产品上的厂商。总体而言，苹果对芯片业务，特别M3系列 SoC 的所需要的投资规模表明，苹果公司是少数有经济能力进行此类开发工作的公司之一。