作者:周源/华尔街见闻 尽管苹果近年来由于创新缺失,受到越来越多的诟病,但苹果的一举一动,仍是全球科技界焦点。 最近有消息称,苹果计划为 2026 年发布的 iPhone 18 系列及折叠屏机型 iPhone 18 Fold(传闻中的名称),配备基于台积电第二代 2nm 工艺(N2)的 A20 芯片。 6 月 3 日,业界有消息称,台积电 N2 制程的工程验证数据显示,采用 N2 工艺的晶圆,试产良率超 60%,远超行业预期。 作为台积电首款采用全环绕栅极(GAA)技术的量产工艺,N2 相比初代 3nm(N3),在相同功耗下,运算速度提升 15%,晶体管集成度提高 30%,能耗降低 30%。 台积电在 2024 年国际电子器件会议(IEDM)中明确,其 256MB SRAM 模块良率已超过 90%,显示出成熟的量产准备能力。 相比于性能,台积电 N2 工艺的封装技术革新才是更大亮点。自从摩尔定律放缓,芯片技术更新,越来越集中在封装技术领域。 此次技术更新的核心是晶圆级多芯片模块(WMCM:Wafer-Level Multi-Chip Module)封装技术的首次应用。 这项技术突破传统封装模式,在晶圆层级直接集成 SoC 与 DRAM 等组件,省略中介层或基板,实现封装面积缩减 10%-15%。 据行业分析机构 TechInsights 的技术拆解,这种集成方式通过缩短信号传输路径,可提升数据传输效率并降低能耗。 通俗而言,传统封装需要先切割晶圆再单独封装芯片,而 WMCM 直接在晶圆上完成多颗芯片的堆叠与互联,最后整体切成模块。 这意味着芯片之间的信号路径缩短 70%+,寄生电阻、电容大幅降低,信号传输速度和能效比显著提升。 换句话说,原本需要多个独立芯片协同的任务(如 AI 计算、影像处理),现在通过 WMCM 封装,就能在一个模块内全部完成。智能手机运行速度和响应灵敏度,将显著比现在更好。更难得的是,这次是可感知的 C 端体验。 Counterpoint 调研显示,仅 23% 的高端智能手机用户能明确感知芯片工艺升级带来的体验差异,而 62% 的用户更关注续航、摄像头等显性功能。 故而,苹果要有能力将 WMCM 的能效优势转化为可感知的续航延长,或实现更好的散热优化,而不能再次陷入参数 “优化” 窘境。 台积电为苹果在中国台湾的嘉义 AP7 厂开设了 WMCM 专用产线,预计 2026 年第四季度实现规模化量产,初期月产能 3 万片,2027 年提升至 8 万片 +。 华尔街见闻注意到,苹果与台积电的深度技术绑定正在持续强化。 作为台积电先进制程 35% 收入的贡献者(据台积电 2024 年财报),苹果的 WMCM 专用产线采用 “专厂专用” 模式,既保障供应稳定性,也推动智能手机芯片向 “异构集成” 方向转型。 尽管三星同步开发的 2nm GAA 工艺因初期良品率不足 60%(韩国半导体行业协会数据)暂时落后,但安卓阵营已加速跟进:高通计划 2027 年试点类似的多芯片集成方案,联发科则通过与台积电合作开发 3D 封装技术缩小差距。 产品设计层面,WMCM 赋予苹果灵活的分层策略:A20 芯片(SoC)可通过集成专用组件强化高性能计算能力,基础版机型则通过简化封装控制成本。 这种模块化设计与苹果 Mac 产品线的 M 系列芯片架构形成技术共振,推动移动设备与 PC 芯片生态的深度融合。 台积电技术资料显示,WMCM 封装可将芯片结温(Junction Temperature:衡量器件热特性的核心参数)降低 5℃-8℃,显著提升设备在高负载场景下的性能稳定性。 由此,A20 芯片将抛弃沿用多年的 InFo-PoP 封装工艺,改用台积电独家研发的 WMCM 晶圆级多芯片封装技术。 A20 芯片采用的 WMCM 封装工艺,有利于提升端侧算力,推动 iPhone 向 “边缘 AI 终端” 进化,可支持轻量级大语言模型运行、实时生成式 AI 等复杂任务。 这对 iOS 系统的底层优化提出更高要求:需在 AI 任务调度、功耗控制、散热管理之间实现精准平衡,避免重蹈 iPhone 15 系列因散热设计导致的性能波动问题,真正释放硬件潜力。 苹果芯片技术的革新,本质上是对 “超越摩尔” 理念的实践:通过系统级集成突破单一制程微缩的物理极限。 若 WMCM 技术成功商用,将引领半导体产业进入 “封装定义芯片” 的新阶段,设计重心从单纯依赖制程进步转向系统架构创新。 实际上,这种变化已经发生。比如华为,自麒麟 990 5G SoC 开始,就全力推动 SoC 芯片的架构创新,以及之后推进了 SoC 芯片的封装工艺迭代(如著名的 Chiplet),以提升 SoC 芯片性能。 若采用 WMCM 技术的 A20 芯片,对智能手机的可感知体验有巨大提升,那么 “封装定义芯片” 就将成为未来的主流。 反之,若因量产良率、成本控制或用户体验未达预期,可能引发行业对先进封装技术的理性审视。 从产业发展史看,2011 年 A5 芯片的双核架构、2017 年 A11 芯片的神经引擎,均通过架构创新重塑了智能手机的性能标杆。 著名的麒麟 990 5G 芯片,作为全球首款集成 5G Modem 的旗舰 SoC,首次在旗舰 SoC 中采用达芬奇(DaVinci Architecture)架构 NPU,并创新设计了 NPU 双大核和 NPU 微核架构,就是个典型的 “SoC 芯片架构创新” 例子。 此次台积电 2nm 工艺与 WMCM 封装的组合能否复制成功,取决于台积电 N2 工艺的持续优化能力、WMCM 技术的良率爬坡速度,以及苹果将技术优势转化为终端体验的工程能力。 对 C 段用户而言,真正关心的是续航能否突破一天一充、AI 功能是否显著提升使用效率、折叠屏机型的散热与性能是否达到实用平衡。 这些诉求,都能通过 N2+WMCM 封装 + 苹果工程能力创新,得到最终的市场答案。 苹果 2026 款 iPhone 的芯片变革,是技术激进主义与商业稳健性的一次精密博弈。 WMCM 技术的应用,标志着智能手机芯片竞争从 “单一性能比拼” 转向 “系统级创新” 的全维度较量,有望将重塑整个半导体产业的竞争范式。 对苹果而言,唯有将技术突破与用户价值深度绑定,在供应链风险与创新速度之间找到动态平衡,才能在智能手机市场增速放缓的当下,开辟出全新的增量空间。 这不仅是一次硬件层面的升级,更是对 “科技如何服务于人” 这一核心命题的持续探索:技术的终极价值,永远在于让复杂的创新变得简单,并且可感知。