1987年成立的臺(tái)積電，在最初的25年都是無(wú)驚無(wú)險(xiǎn)地尾部發(fā)展，直到2011年憑借全新的封裝技術(shù)InFO首度拿下蘋(píng)果訂單后，在手機(jī)巨頭倒閉下，加上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天時(shí)地利。臺(tái)積電迎來(lái)了高速發(fā)展的十年。

　　于蘋(píng)果而言，得益于臺(tái)積電在工藝和封裝技術(shù)的不斷精進(jìn)發(fā)展，且較快的步速，為蘋(píng)果芯片帝國(guó)的崛起起到了強(qiáng)大的背后支撐。

　　臺(tái)積電和蘋(píng)果雖各自為道，卻又互相制約，走進(jìn)了芯片發(fā)展的正向循環(huán)。

　　蘋(píng)果之于臺(tái)積電

　　作為臺(tái)積電的第一大客戶(hù)，蘋(píng)果貢獻(xiàn)的營(yíng)收是臺(tái)積電第二大客戶(hù)3倍多，以至于蘋(píng)果不用像其他客戶(hù)一樣為產(chǎn)能預(yù)付費(fèi)用。臺(tái)積電2021年財(cái)報(bào)顯示，第一大客戶(hù)(也就是蘋(píng)果)貢獻(xiàn)營(yíng)收達(dá)到4054.02億元，年增20%，占公司營(yíng)收比重達(dá)到26%。

　　而且據(jù)DigiTimes報(bào)道，2022年臺(tái)積電預(yù)計(jì)將收獲來(lái)自蘋(píng)果170億美元的收入，高于2021年的138億美元。主要是因?yàn)槌耸謾C(jī)芯片之外，蘋(píng)果預(yù)計(jì)到2022年底，將用M系列芯片全面替換英特爾X86平臺(tái)，年出貨規(guī)模近2000萬(wàn)臺(tái)的Mac系列，也成為臺(tái)積電今年HPC營(yíng)收增長(zhǎng)的關(guān)鍵之一。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，臺(tái)積電預(yù)計(jì)仍將是蘋(píng)果的唯一芯片供應(yīng)商，三星在先進(jìn)工藝良率方面遇到問(wèn)題，英特爾不太可能收到蘋(píng)果的訂單。

　　蘋(píng)果為臺(tái)積電創(chuàng)造的訂單是直觀(guān)的收入，而另一大更深遠(yuǎn)的影響是，在蘋(píng)果的參與下，臺(tái)積電得以創(chuàng)造出很多新技術(shù)，特別是在先進(jìn)制程方面，蘋(píng)果的重要性越來(lái)越凸出。

　　首先要說(shuō)的是扇出封裝(Fan-Out Package)，在2000年代中期，飛思卡爾和英飛凌分別推出了業(yè)界首個(gè)扇出封裝類(lèi)型RCP和eWLB。2006 年，飛思卡爾推出了一種稱(chēng)為再分配芯片封裝 (RCP) 的扇出技術(shù)，在2010年，飛思卡爾將RCP授權(quán)給Nepes，Nepes 在韓國(guó)建立了一條 300mm生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)生產(chǎn)RCP技術(shù)。2007 年，英飛凌將eWLB技術(shù)授權(quán)給ASE，后來(lái)，英飛凌將eWLB授權(quán)給現(xiàn)在由Amkor擁有的Nanium。此后雖然經(jīng)歷了一系列的發(fā)展，但扇出封裝一直不溫不火。

　　直到2016年，在蘋(píng)果和臺(tái)積電雙方的合作下，已經(jīng)發(fā)展多年的扇出封裝技術(shù)迎來(lái)了重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2016年蘋(píng)果iPhone 7系列手機(jī)的A10應(yīng)用處理器開(kāi)始采用Fan-Out技術(shù)，這為Fan-out創(chuàng)造出龐大的需求量，再加上臺(tái)積電的技術(shù)突破下，F(xiàn)an-out可支援的I/O數(shù)量大增。兩者的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手將扇出型封裝帶向了新高度。如今，扇出封裝技術(shù)已變得無(wú)處不在，而且現(xiàn)在正成為應(yīng)對(duì)異構(gòu)集成挑戰(zhàn)的不二之選。

　　再一個(gè)成功的技術(shù)，最新款的蘋(píng)果電腦處理器M1 Ultra所用的先進(jìn)封裝技術(shù)UltraFusion，也是兩家合作的成果。在上月3D IC和異構(gòu)集成國(guó)際研討會(huì)上，臺(tái)積電展示的演示文稿中證實(shí)，蘋(píng)果使用的是其InFO_LI 封裝方法來(lái)構(gòu)建其M1 Ultra處理器并啟用其UltraFusion芯片到芯片互連。InFO_LI在多個(gè)裸片下方使用局部硅互連，而不是使用大型且昂貴的中介層，這一概念與英特爾的嵌入式裸片互連橋 (EMIB)非常相似。蘋(píng)果也是最早使用 InFO_LI 技術(shù)的公司之一。

　　另外，據(jù)說(shuō)蘋(píng)果已經(jīng)訂購(gòu)了 2nm 芯片，將在 2025 年由臺(tái)積電完成。而且蘋(píng)果和臺(tái)積電正在聯(lián)合開(kāi)發(fā)1nm芯片，用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備和蘋(píng)果的汽車(chē)項(xiàng)目。關(guān)于1nm技術(shù)，據(jù)臺(tái)積電發(fā)布在Nature上的文章，臺(tái)積電工程師表示，他們找到了一種電阻極低、電流強(qiáng)度大的材料，可用作晶體管的接觸電極。它是一種鉍(Bi)半金屬，不僅滿(mǎn)足1納米工藝技術(shù)的要求，而且還適合量產(chǎn)。臺(tái)積電目前使用鎢互連，而英特爾使用鈷互連，兩者都有其優(yōu)勢(shì)，并且都需要特定的工廠(chǎng)工具。雖然1nm芯片在未來(lái)幾年內(nèi)不太可能成為現(xiàn)實(shí)，選擇鉍半金屬也遠(yuǎn)非事實(shí)。但是，臺(tái)積電明確表示，他們正在朝著這個(gè)方向積極努力。

　　所以綜合來(lái)看，蘋(píng)果作為臺(tái)積電新技術(shù)的大客戶(hù)，不僅為臺(tái)積電帶來(lái)了新技術(shù)的突破，也將有助于臺(tái)積電提升其基于新技術(shù)的產(chǎn)能，并進(jìn)一步優(yōu)化工藝，最終將這些新工藝為其他客戶(hù)提供服務(wù)。

　　蘋(píng)果離不開(kāi)臺(tái)積電

　　因?yàn)榕_(tái)積電的代工支持，蘋(píng)果自研芯片一路高歌猛進(jìn)，蘋(píng)果也在供應(yīng)鏈獲得更多自主權(quán)。

　　首先是手機(jī)芯片，自2010年蘋(píng)果內(nèi)部設(shè)計(jì)出第一款處理器A4，彼時(shí)蘋(píng)果的處理器訂單還是由三星負(fù)責(zé)代工，但是臺(tái)積電早已秘密地與蘋(píng)果進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，臺(tái)積電最早是為蘋(píng)果A6芯片解決設(shè)計(jì)問(wèn)題。到2013年臺(tái)積電正式開(kāi)始為蘋(píng)果代工A8處理器，搭載A8芯片的iPhone 6也被稱(chēng)為蘋(píng)果最暢銷(xiāo)的產(chǎn)品，截至2019年停產(chǎn)共出貨約2.5億臺(tái)。而隨著三星代工的A9芯片功耗不如臺(tái)積電低，此后，A9以后的每一代A系列芯片，都是由臺(tái)積電獨(dú)家代工，到現(xiàn)在蘋(píng)果的A系列芯片已經(jīng)到了A15仿生芯片。

　　再就是現(xiàn)在蘋(píng)果大獲成功的電腦芯片M系列，使其擺脫了對(duì)英特爾的控制，并讓蘋(píng)果將自己與PC行業(yè)的其他公司進(jìn)一步區(qū)分開(kāi)來(lái)。據(jù)消息人士@手機(jī)晶片達(dá)人爆料稱(chēng)，臺(tái)積電有一個(gè)300人的團(tuán)隊(duì)，涵蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、先進(jìn)工藝和封裝，在與蘋(píng)果深度合作開(kāi)發(fā)PC、NB等產(chǎn)品的下一代CPU。

　　蘋(píng)果最新款電腦Mac Studio的核心處理器芯片M1 Ultra，是將兩個(gè)M1 Max芯片拼接在一起，據(jù)了解，其最大的技術(shù)進(jìn)步在于芯片拼接技術(shù)UltraFusion，分析師認(rèn)為，這種技術(shù)非常依賴(lài)來(lái)自臺(tái)積電的底層芯片制造工藝。這個(gè)團(tuán)隊(duì)無(wú)疑是蘋(píng)果M系列芯片成功背后的關(guān)鍵之一。

　　蘋(píng)果還將在2022年推出第二代M系列芯片，采用升級(jí)的5納米工藝。因此，與M1一代相比，性能和效率的提升會(huì)相對(duì)較小。而值得注意的是，蘋(píng)果預(yù)期在2023年發(fā)布基于3nm的第三代M系列芯片，代號(hào)為‘Ibiza’， 'Lobos‘和'Palma’，高端版本有高達(dá)40個(gè)CPU核，3nm將成為蘋(píng)果第三代M系列芯片的主要亮點(diǎn)，據(jù)悉，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，晶體管速度方面也有10-15%的提升。

　　然后是基帶芯片，因?yàn)樽?023年開(kāi)始，蘋(píng)果將開(kāi)始使用自研的基帶芯片。根據(jù)蘋(píng)果與高通的協(xié)議，蘋(píng)果承諾在2022年6月1日至2024年5月31日期間使用后者的驍龍X65和X70基帶芯片，那么等蘋(píng)果5G基帶芯片自研成功以后，勢(shì)必也將逐漸擺脫對(duì)高通的依賴(lài)。而供應(yīng)鏈消息，臺(tái)積電憑借先進(jìn)制程通吃蘋(píng)果5G射頻芯片訂單，市場(chǎng)人士分析，相關(guān)芯片將采用臺(tái)積電6納米R(shí)F制程生產(chǎn)，預(yù)計(jì)年需求將超過(guò)15萬(wàn)片。

　　臺(tái)積電的6納米制程隸屬于7納米家族，于2021年臺(tái)積電首次對(duì)外發(fā)表，也是主要用來(lái)支持5G手機(jī)的先進(jìn)射頻技術(shù)，并改善5G手機(jī)芯片尺寸和功耗提高的難題。依據(jù)臺(tái)積電的說(shuō)法，6納米R(shí)F制程針對(duì)6GHz以下及毫米波頻段的5G射頻收發(fā)器能提供大幅降低的功耗與面積，同時(shí)兼顧消費(fèi)者所需的效能、功能與電池壽命，亦將強(qiáng)化支持WiFi 6/6e的效能與功耗效率。

　　除此之外，蘋(píng)果還有Apple Watch的W系列芯片、AirPods的H系列芯片、Mac上的T系列安全芯片，以及iPhone上的U1超寬帶芯片等。這其中多數(shù)芯片都是由臺(tái)積電代工生產(chǎn)的。

　　更為值得一提的是，蘋(píng)果正在研發(fā)的自動(dòng)駕駛AI芯片也早與臺(tái)積電展開(kāi)合作，Apple Car被描述為蘋(píng)果的“下一個(gè)明星產(chǎn)品”。據(jù)TheElec的報(bào)道，Apple正在與一家韓國(guó)外包半導(dǎo)體組裝和測(cè)試 (OSAT) 公司合作開(kāi)發(fā)用于其Apple Car的芯片模塊和封裝，報(bào)道中指出，蘋(píng)果采用的方法據(jù)說(shuō)與 M1芯片的開(kāi)發(fā)相同，其中單個(gè)模塊最初作為獨(dú)立芯片制造用于測(cè)試目的，然后再將電路集成到單個(gè)芯片中。DigiTimes的業(yè)內(nèi)消息人士稱(chēng)，蘋(píng)果據(jù)稱(chēng)正在與一家韓國(guó)基板生產(chǎn)商進(jìn)行談判，以供應(yīng)基于 ABF 的倒裝芯片球柵陣列 (FC-BGA) 基板，專(zhuān)門(mén)用于A(yíng)pple Car 芯片。此舉將使得蘋(píng)果再開(kāi)拓新的芯片帝國(guó)版圖。

　　結(jié)語(yǔ)

　　臺(tái)積電與蘋(píng)果的合作始于十年前(其實(shí)更早)，兩家公司彼此成就，在十年后的今天都成為了各自賽道的領(lǐng)頭羊。沒(méi)有蘋(píng)果這么強(qiáng)勢(shì)的客戶(hù)的幫助，臺(tái)積電難以在代工界領(lǐng)先。而如今，無(wú)論是蘋(píng)果的A系列、M系列、還是基帶芯片，乃至未來(lái)的汽車(chē)芯片，都將離不開(kāi)臺(tái)積電的代工支持。這兩家公司已經(jīng)密不可分，未來(lái)，兩家還將互相倚仗著走得更遠(yuǎn)。

　　但愿每個(gè)代工廠(chǎng)在發(fā)展之路上都有一個(gè)“蘋(píng)果”對(duì)其提出要求，每個(gè)IC設(shè)計(jì)企業(yè)都有一個(gè)“臺(tái)積電”一直為其不斷的提供支持。