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看点：苹果自研Mac芯的底气！台积电300“勇士”助力苹果芯片帝国崛起 。
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十年前 ， 从2010年的iPhone 4开始 ， 苹果逐步在产品中搭载自己研制的芯片 。 十年之后的2020 ， 从iPhone、iPad到Apple Watch、AirPods ， 无不是内藏一颗“苹果芯” 。 面对越来越庞大的苹果自研芯帝国 ， 今年早些时候 ， 业界开始聚焦在那唯一的缺口——Mac芯片上 。
关于苹果将自研Mac芯片的消息已经沸沸扬扬 ， 终于在今年6月23日举办的WWDC 20大会上尘埃落定 ， 由苹果CEO提姆·库克向全世界官宣 。 库克本人称这是“Mac前进的一大步” 。
“苹果硅（Apple Silicon）”计划已经摘开面纱 ， 但还有许多谜团待解 。
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苹果自研Mac芯官宣后不久 ， 就有消息称台积电将承担为“苹果硅”计划代工的关键角色 ， 也是苹果为“苹果硅”计划选择的唯一一家芯片代工厂商 。
而且有细节称 ， 面对苹果的绝对信任 ， 台积电派出300人的团队助力“苹果硅”计划研发 ， 力求独家代工不掉链子 。
这已不是苹果第一次把核心芯片代工的全部筹码押在台积电身上 。
我们追溯到10年前 ， 苹果和台积电就开始接触并探讨芯片研发和代工合作 ， 甚至在三星还为苹果代工A系列芯片时 ， 台积电就已经作为“备胎”秘密地与苹果进行联合研发和技术攻关 。 二者的合作远比我们想象的要深远和有故事 。
从2016年搭载于iPhone 7的A10 Fusion芯片起 ， 苹果每颗A系列芯片的订单被台积电全数吃下 。 在这之前 ， 他们是怎么走到一起的？
今天 ， 智东西来深扒苹果和台积电10年联手造芯背后的故事 。
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台积电投300人研发 ， 助力苹果自研Mac芯“首秀”
在WWDC 20大会上 ， 苹果宣布了Mac芯片“苹果硅”计划 ， 预计将用两年时间完成从英特尔芯片到Arm架构自研芯片的转变 。 从打造班底和芯片性能等方面来说 ， “苹果硅”计划都可以说是豪华 。在WWDC 20大会举办前几个小时 ， 消息人士@手机晶片达人爆料称 ， 为了帮助“苹果硅”计划顺利落地 ， 台积电慷慨拿出300人团队 ， 专攻“苹果硅”计划的研发、设计、先进工艺和封装 。
@手机晶片达人此前爆料的许多供应链消息都得到验证 。 比如 ， 2019年其爆料称华为将自研PA（功率放大器）芯片订单下给国内射频芯片厂商三安光电 。 2020年 ， 三安光电就出现在了华为P40的核心供应商名单中 。 因此 ， 这次其爆料的台积电300人研发团队消息可信度也很高 。
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这个神秘的300人团队无疑是苹果和台积电合作“苹果硅”计划的关键 。
台积电作为芯片代工领域的龙头企业 ， 其300人的研发团队阵容不论从数量还是质量上 ， 都称得上豪华 。 要知道 ， 当初“中国半导体之父”张汝京建立起中芯国际 ， 也不过用了300人的工程师班底 。 近期 ， 中芯国际历经19天成功过会 ， 创下了科创板最快过会记录 。
其实 ， 早在10年前苹果和台积电刚刚接触、谈论合作可能性的时候 ， 台积电就曾拿出一个100人的“One Team”进行技术攻关 。 @手机晶片达人的爆料说明 ， 至今苹果和台积电或仍在沿用这一方式 。
6月23日WWDC 20大会结束后 ， @手机晶片达人又发布微博 ， 称其预计5nm Apple Sillicon ARM CPU A14X成本约为75美金左右 。 相比之下 ， 基于X86架构的10nm 4核酷睿i7处理器售价在300～400美元左右 。
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在成本更低的前提下 ， “苹果硅”计划产出的芯片性能怎样？搭载苹果自研芯片的Mac预计明年才会落地 ， 但是各方媒体、消息人士已经开始从各个角度挖掘相关信息 。
比如 ， 曾准确预告微软Xbox发布会时间的科技博主Paul Thurrott发博称 ， 使用基于“苹果硅”的过渡工具的开发者泄露了“苹果硅”的早期基准得分 。 得分显示 ， 搭载“苹果硅”芯片的过渡工具性能达到甚至超过了基于Microsoft SQ-1芯片的微软Surface Pro X 。
通过运行跨平台处理基准测试程序Geekbench ， 苹果开发者过渡工具（the Apple Developer Transition Kit）平均单核得分为811 ， 平均多核得分为2871 。 相比之下 ， 微软的Surface Pro X平均单核得分为764 ， 平均多核得分为2983 。
要知道 ， Surface Pro X搭载的Microsoft SQ-1是高通和微软花费三年打造的高性能Arm架构芯片 。 这说明台积电的300人团队确实可能为“苹果硅”计划带来强劲的竞争力 ， 助力苹果自研芯片Mac性能超预期 。
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2010年 ， 苹果首次发布搭载自研芯片的智能手机iPhone 4 。 当时iPhone 4搭载的Arm架构A4芯片是由三星代工 。
今天的台积电与当年的三星有许多相似之处：同样是独家代工、同样是代工Arm架构芯片、同样是代工苹果重要自研芯片 。
不同的是 ， 台积电专心芯片代工 ， 不像三星除了芯片代工厂商外还有着手机厂商的第二重身份 。 而这也许就是台积电除了独家班底外 ， 赢得苹果10年信任的另一个关键 。
约10年过去 ， 苹果和台积电分别成为了智能终端和芯片代工领域的领头羊 。 苹果在供应链获得更多自主权 ， 随着自研Mac芯片计划的落地 ， 苹果自研芯片帝国版图的最后一个缺口被补上 。
台积电的市场份额逐年攀升 ， 据市场分析机构iHS统计 ， 2019年台积电市场份额达到52% 。 如果说过去这两家公司互相成就了彼此 ， 在未来 ， 他们还将通过互相倚仗走得更远 。
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▲iHS统计 ， 2019年台积电占据52%的市场份额
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2010年台积电首用“One Team”赢订单 ， 11个月使命必达
台积电与苹果合作的故事要从2010～2011年间、两家公司为A8芯片聚首而讲起 。 在那时 ， 台积电就曾拿出一个100人规模的“One Team” 。 这种“One Team”模式是如何被敲定的 ， 我们不得而知 。 但是 ， 从实施过程和结果来看 ， 台积电的“One Team”使A8芯片获得了成功 。2010年 ， 时任苹果运营副总裁Jeff Williams赴台与台积电前任董事长张忠谋及其夫人共进晚餐 ， 席间双方谈论了一起合作的可能性 。
Jeff Williams在业界有小Tim Cook之称 ， 擅长供应链管理 ， 并在苹果内部相关岗位深耕多年 。
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▲苹果现任COOJeff Williams
在七年后的2017年 ， Jeff回忆当初 ， 笑称那是一顿“很棒”的晚餐 ， 双方都认为“如果能把先进的科技和我们的目标结合是一个很棒的机会” 。
虽然2010年就开始了接触 ， 但台积电与苹果直到2013年才首次将芯片代工合作落地到iPhone上 。
另有消息称 ， 2011年 ， 时任台积电高管蒋尚义也曾与苹果方面进行接触 ， 讨论用先进制程进行合作的事宜 ， 但并未敲定合作 。 原因主要在于苹果方面的担忧和台积电方面技术、产能的不足 。
当时苹果方面的顾虑是 ， 台积电与苹果没有合作经验 ， 单纯就产品而言 ， 台积电的工艺和产能都要打个问号 。
另外 ， 2011年间 ， 三星意识到台积电有意“截胡”苹果订单 ， 曾在接待股票分析师时强调“只要台积电敢做 ， 就一定敢告” 。 苹果方面也忌惮转单台积电会引起台积电和三星的芯片IP纠纷 。
面对苹果的为难 ， 台积电展现出难能的诚意 。
针对产能不足的问题 ， 台积电投资90亿美元新建、扩建产线 。 台中的台积电15厂于2010年7月16日动工建设 ， 于2012年初厂房落成 。 另外 ， 台积电分别于2013年上半年和下半年开始扩建其竹科12厂和南科14厂 。
台积电在竹科12厂开辟出一条“苹果专属”20nm A8芯片研发生产线 ， 还从南科14厂调度大批生产线工程师进行配合 。 这是台积电首次为客户打造研发、生产合一的新制程生产线 。
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▲台积电竹科12厂
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▲台积电南科14厂
为了避免IP争端 ， 台积电在2011年底派出近百人的“One Team”奔赴美国苹果总部 。 这支团队先帮助苹果解决A6芯片的设计问题 ， 再帮助苹果处理专利认证问题 。
据称 ， 台积电最终拿出两版A8方案供苹果挑选 ， 最大限度帮助苹果减轻与三星打IP官司的风险 。
在半导体领域 ， 客户为供应商的先进产品和技术提前“买单”并不少见 。 比如 ， 三星、英特尔、台积电就曾入股支持光刻机巨头ASML的研发；苹果曾花10亿美元收购英特尔的基带芯片部门 ， 其中包括技术、设备等等 。
据了解 ， 在台积电为了A8订单攻关技术、扩大产能的过程中 ， 苹果并没有直接入股支持 ， 也没有赞助其重要生产设备 。分页标题
尽管台积电诚意可鉴 ， 但拍板让台积电独家生产A8对于苹果来说还是一个艰难的选择 。 在2017年的台积电30周年庆上 ， Jeff Williams谈及当初的合作 ， 直言当年下单台积电是一场赌注 ， “现在看来理所当然 ， 但当时风险是难以预料的” 。
想来在整个合作过程中 ， 苹果方面都把心提到了嗓子眼 。 但是 ， 台积电最终交出了令人满意的答卷 。
当时 ， 为了按时按量完成任务 ， 台积电部署6000位员工赶工 。 最终 ， 台积电破纪录在仅11个月后就量产了Jeff口中“完美无暇”的A8芯片 ， 并在这段时间向苹果出货超5亿片产品 。
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▲2017年 ， Jeff Williams在台积电成立30周年庆上称赞A8芯片“完美无瑕”
搭载A8芯片的iPhone 6也被称为苹果最畅销的产品 ， 截至2019年停产共出货约2.5亿台 。 相比之下 ， 诺基亚最畅销的1100/1110系列手机销量也在2.5亿台左右 。
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“去三星化”背景下的一拍即合
其实 ， 苹果在2013年与台积电签约 ， 背后颇有一些无奈的意思 。 当时 ， 苹果不仅每年向三星独家订购手机SoC ， 还要订购大量显示屏和内存芯片 。 可以说 ， 苹果越来越意识到供应链对三星依赖带来的危险 。三星与苹果的合作关系起源于2005年1月推出的iPod Shuffle（搭载三星内存芯片） 。 那时 ， 三星已经推出一系列手机 ， 而苹果还没有手机业务 。
iPod Shuffle大获成功 ， 截至当年4月份已售出约180万台 。 这为苹果、三星开启了一段通力合作的“美好时光” 。 有消息称 ， 苹果在2005年8月份即与三星签约 ， 大方表示要占用三星40%的内存芯片产能 。
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▲iPod Shuffle
随后几年 ， 苹果和三星的合作逐渐加深 ， 苹果下给三星的订单也从内存芯片扩展到显示屏和手机SoC 。 从iPhone 4搭载的A4到iPhone 5S搭载的A7 ， 全部是由三星独家代工 。
但是 ， 一切从苹果推出iPhone的那一刻就已经发生了微妙的不同 。 商场如战场的铁律告诉我们 ， 要分同一块市场蛋糕的对手终究难以保持水下甚至表面的和平 。
2010年 ， 三星推出了第一代Galaxy手机Galaxy S 。 看到Galaxy S照片时 ， 苹果的人当即傻眼：这和iPhone也太像了吧！像到苹果不认为自己被抄了都难 。
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▲左-三星Galaxy S手机 ， 右-苹果iPhone 4
如果说面对极其相似的产品 ， 苹果还能“忍一时风平浪静” ， 那么市场数据的变化则让苹果彻底坐不住了 。 2008～2011年 ， 三星智能机全球份额增长了6倍、2011年达到了19.1%（第一） ， 而苹果以19%的份额居于第二 。
2011年 ， 苹果把三星告上了法庭 ， 称三星抄袭了自家产品的外观、风格等 。 2012年 ， 美加州地方法院判决三星侵权成立 。 由于苹果、三星始终没能就赔偿金额达成一致 ， 二者之间这场官司断断续续打到了2018年才彻底结束 。分页标题
要指出的是 ， 在打官司期间 ， 苹果A5、A5X、A6、A7芯片（2011～2013年）的订单还是只能下给三星 。 比会抄袭的竞争对手更可怕的 ， 可能就是会抄袭还捏住了你核心部件供应链的竞争对手 。 对于憋屈的苹果来说 ， 已经低调开始进行20nm制程合作研发、正积极扩大产能的台积电成为最可靠的选择 。
iPhone 6的销量数字也证明 ， 经过2010至2013年的打磨 ， 苹果的芯片代工“备胎养成”计划十分成功 。
如果说台积电用百人“One team”拼出了A8芯片的成功和苹果的信任 ， 那么A9芯片则帮台积电在市场的较量中胜过了三星 。
苹果在2015年发布的iPhone 6s和iPhone 6s Plus中搭载了A9芯片 。 而A9芯片是三星和台积电以2:3的订单比例共同代工 。 其中 ， 三星采用14nm制程工艺 ， 台积电采用16nm制程工艺 。
让人大跌眼镜的是 ， 虽然号称制程更先进 ， 但三星生产的A9芯片在网友实测中“翻车”了 。 网友实测显示 ， 台积电生产的A9芯片功耗更低 ， 甚至在iPhone 6S中能达到高于三星产A9芯片30%的能耗优势 。
因此 ， 网友大面积对三星表示不满 。 最后苹果官方不得不发声 ， 称台积电和三星生产的芯片间的差异不会超过2～3% 。
但是 ， 网友并不买账 ， 甚至有人发布教程 ， 教授消费者拿到iPhone 6/6S后快速辨别芯片来自三星还是台积电 ， 号召消费者退货搭载三星芯片的产品 。
经此一役 ， 台积电坐拥苹果的100%信任和市场检验的“合格证书” 。 如果说在2010年这场战役开打时 ， 三星和台积电还能称得上是不相伯仲 ， 甚至三星略胜一筹 ， 那么到了2015年iPhone 6发布之后 ， 台积电则是超越了三星 。
A9以后的每一代A系列芯片 ， 都是由台积电独家代工 。
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结语：苹果补全芯片版图和台积电的新起点
从iPhone 6搭载的A8起 ， 台积电与苹果开始了业务往来 。 到今天 ， iPhone 12搭载的5nm制程芯片同样出自台积电产线 。然而 ， 今年台积电与苹果的合作更有一层特殊的意义 。 苹果将在新款Mac电脑中使用自研的Arm架构芯片 。 这意味着苹果的自研芯片帝国版图终于完整 。
同时 ， 台积电也把“One Team”这种玩法实行得风生水起 。 7月8日 ， @手机晶片达人再度爆料 ， 称英特尔从2021年后要把GPU和CPU拿给台积电代工 。 作为回报 ， 台积电同样拿出一个专门的“Team”对其服务 。
另外 ， 代工Arm架构的电脑芯片对台积电来说也是一个新起点 。 目前 ， 个人电脑、服务器等都是基于X86架构芯片 。 随着台积电代工的Arm架构电脑芯片逐渐成熟 ， 未来电脑芯片架构也更多了一种可能 。
未来是否会出现更多Arm架构的电脑芯片？台积电是否会开启一个Arm架构电脑芯片时代？一切皆有可能 。
参考报道：
1、《TSMC Invested 300 R&D Teams To Assist Apple In Development Mac Chips》CizChina
2、《研發結合生產ONE TEAM奏效》自由时报
3、《Apple COO Jeff Williams: We bet the company on TSMC》Philip Elmer DeWitt
4、《First Apple Silicon Benchmarks Destroy Surface Pro X》Paul Thurrott
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【台积电为苹果造芯秘史：隐忍三年取代三星】
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来源：(智东西)
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标题：台积电为苹果造芯秘史：隐忍三年取代三星
