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苹果首款2nm芯片工艺展望

2025-12-02
来源:芯智讯
关键词: 苹果 2nm iPhone A20芯片

12月1日消息,据外媒wccftech报道,苹果2026年将首次推出2nm芯片组——A20 和 A20 Pro,相比前代不仅会带来巨大的性能和效率飞跃。那么,A20 和 A20 Pro除了制程工艺的提升之外,还将会带来哪些改进呢?

一、芯片封装从扇出型(InFO)转向晶圆级多芯片模块(WMCM)

具体来说, WMCM 可以将 CPU、GPU 和 NPU(神经网络引擎)等多种独立芯片等装置在同一独立载板上,而 InFO 则是将所有元件整合在一颗芯片上。这种变化将会带来很多的优势:

更灵活的芯片组设计能力:通过添加不同的芯片,苹果可以利用不同的CPU和GPU核心创造出多种芯片配置。传闻苹果可能会即将发布M5 Pro和M5 Max处理器上推出类似设计。

扩展性更强:WMCM 可以作为一个“地基”,让苹果只需要用 A20 系列进行小修改就能打造出 M6、M6 Pro、M6 Max 等桌面级芯片。

更高能效:各个 CPU / GPU / NPU 模块可以独立运行,并按照任务需求动态请求功耗,相比所有原件集成在同一晶圆上更加省电。

简化制造流程以降低成本并提升良率:WMCM采用MUF(成型补料),有助于减少材料消耗和工艺数量。简而言之,苹果的A20和A20 Pro可以以最小的缺陷芯片数量进行更高产量生产,有助于抵消明年使用台积电2nm工艺带来的成本上涨。

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二、增加缓存

A19和A19 Pro配备了4MB和6MB的高效核心L2缓存,其中A19 Pro的系统级缓存(SLC)从24MB提升至32MB,而A19为12MB。A19 Pro的性能核心L2缓存带宽也提升到了120GB/s,较A18 Pro的82GB/s有所提升,A19 Pro的理论内存带宽提升至76.8GB/s,而A19则是68.3GB/s。

鉴于苹果A19和A19 Pro在缓存方面带来了大量改进,A20和A20 Pro无疑也将会在缓存上得到较大的改进。预计苹果A20的性能核心将会配备8MB L2缓存,能效核心则将配备4MB L2缓存,系统缓存为12MB;苹果A20 Pro的性能核心将会配备16MB L2缓存,能效核心则将配备8MB L2缓存,系统缓存为36MB-48MB。

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三、改进的效率核心

苹果对A19和A19 Pro的CPU核心带来了较大的升级,会有小幅频率提升,这会带来更高的单核和多核性能。这得益于苹果对A19 Pro的四个效率核心进行了重大架构改造。

比如,A19 Pro的能效核心的运行频率为2.60GHz,比A18 Pro的2.42GHz略高,但在2017 SPEC基准测试当中,仍显示出整数性能提升了29%,浮点性能也提升了22%。如果仅看IPC性能,A19 Pro在整数性能上提升了21%,而浮点性能则提升了14%。

因此,因此即使苹果A20和A20 Pro不专注于提升性能核心,2nm制程技术也可能帮助苹果设计出更高效的核心。

四、GPU第三代动态缓存

动态缓存由苹果A17 Pro率先引入,允许GPU根据工作负载需求实时分配片上系统的内存。动态缓存与固定的缓存有显著不同,后者每个GPU块分配固定的内存,通过动态缓存,苹果对其移动SoC带来了诸多改进,比如:减少浪费的内存资源、更好的每瓦性能表现、更高的稳定帧时间、GPU 利用率的提升。

苹果A19 Pro通过第二代GPU动态缓存技术,数学运算能力实现翻倍增长,并引入统一图像压缩技术,显著提升图形处理性能。 ‌这也得益于A19 Pro更大的32MB SLC缓存。预计A20 Pro将会推出第三代GPU动态缓存技术,预计内存分配量将更小,分配过程更快,从而减少资源浪费,并会带来更大容量的系统缓存。由于当前苹果硬件上有不少游戏都通过模拟器进行,所以第三代动态缓存的到来可能会极大地提升非原生游戏的游戏体验。

哪款iPhone 18将搭载苹果的A20和A20 Pro?

苹果预计将于明年发布iPhone 18系列,并且将会首次带来拥有可折叠屏的iPhone Fold。不过,有爆料称,苹果公司2027年标准版iPhone有可能会调整产品命名策略,即跳过iPhone 19系列,直接命名为 iPhone 20系列。

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至于iPhone Air 2,由于iPhone Air销量表现很差,因此明年我们可能不会再见到任Air机型的发布,第二代iPhone Air而且可能会推迟到2027年。简而言之,A20 Pro很可能在明年的iPhone 18 Pro、iPhone 18 Pro Max和iPhone Fold上首次亮相,随后2027年iPhone 20可能将会继续搭载。


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