近日，The Information消息稱(chēng)，蘋(píng)果計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)推出性能更強(qiáng)的第二代和第三代Apple Silicon芯片。

其中，2022年推出的第二代Apple Silicon芯片將會(huì)采用改進(jìn)版的5nm工藝，因此較當(dāng)前的M1系列在性能(或指單個(gè)核心)和能效方面的提升相對(duì)有限，預(yù)計(jì)新一代MacBook Air將率先采用。

不過(guò)在一些性能釋放水準(zhǔn)更高的機(jī)器——比如臺(tái)式Mac上，蘋(píng)果可能會(huì)以現(xiàn)有的M1 Pro/M1 Max為基礎(chǔ)擴(kuò)展出兩個(gè)Die的芯片，即本質(zhì)上形成雙M1 Max設(shè)計(jì)，從而使其(多核)性能實(shí)現(xiàn)翻倍。

再接下來(lái)，蘋(píng)果計(jì)劃最快于2023年推出由臺(tái)積電代工的3nm Mac芯片，也就是第三代Apple Silicon芯片，內(nèi)部代號(hào)分別為“Ibiza”、“Lobos”以及“Palma”。

據(jù)悉，這些芯片最多將采用四個(gè)Die的設(shè)計(jì)，最高集成40核 CPU。并且預(yù)計(jì)2023年iPhone所搭載的A系列芯片也將轉(zhuǎn)向3nm工藝。

值得一提的是，蘋(píng)果要用上3nm芯片，自然離不開(kāi)臺(tái)積電的所掌握的先進(jìn)工藝制程。根據(jù)臺(tái)積電今年夏天公布的3nm工藝特性，3nm最大的提升來(lái)自于邏輯門(mén)密度，預(yù)計(jì)可達(dá)5nm節(jié)點(diǎn)的1.7倍;同時(shí)功耗相比5nm也有高達(dá)30%的改善，同時(shí)晶體管速度方面也有10%～15%的提升。

臺(tái)積電3nm工藝中，邏輯門(mén)密度的提升是最大的，同時(shí)晶體管速度的提升卻較小，這也能解釋蘋(píng)果在第三代M系列芯片中，采取多核心設(shè)計(jì)的原因：蘋(píng)果計(jì)劃使用更多的晶體管來(lái)取得整體處理器性能的提升，而非依靠更快的時(shí)鐘頻率。

由于3nm擁有更高的邏輯門(mén)密度，我們預(yù)計(jì)也會(huì)在第三代M系列芯片中看到更復(fù)雜的IP設(shè)計(jì)，甚至有可能會(huì)集成一些M1以及傳統(tǒng)CPU中沒(méi)有的專(zhuān)用加速單元來(lái)實(shí)現(xiàn)整體性能的提升。同時(shí)，3nm工藝帶來(lái)的功耗改善預(yù)計(jì)也將繼續(xù)幫助第三代M系列處理器保持非常好的能效比，畢竟“省電”是M1芯片的重要亮點(diǎn)之一。

在使用3nm工藝的同時(shí)，第三代M系列芯片的另一個(gè)工藝亮點(diǎn)是使用多晶片集成(multi-die)，計(jì)劃使用高達(dá)4個(gè)晶片集成在一個(gè)封裝中。這樣的做法將會(huì)使第三代M系列芯片的設(shè)計(jì)更加接近AMD使用Chiplet的Zen系列架構(gòu)。

在M1芯片中，蘋(píng)果并沒(méi)有使用這樣的多晶片設(shè)計(jì)，而是使用了類(lèi)似手機(jī)芯片SoC的設(shè)計(jì)。由于M1是蘋(píng)果的第一代自研Mac芯片，使用接近蘋(píng)果擅長(zhǎng)的A系列SoC設(shè)計(jì)是風(fēng)險(xiǎn)最小的技術(shù)路徑，同時(shí)也帶來(lái)了很好的能效比。

而到了第三代M系列芯片時(shí)，使用多晶片集成將使得蘋(píng)果能更容易地實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算所需要的多核架構(gòu)，這也預(yù)計(jì)成為蘋(píng)果進(jìn)一步上攻高性能計(jì)算的技術(shù)支柱。

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