作者 | 荣智慧
编辑 | 向 由
唯物的中国芯片产业深度观察
刚过半年，我们就来到了一个M4芯片的世界。
事出反常。
首先是时间太快。去年10月，苹果M3芯片刚推出。今年5月，M4面世。掐指算，两代主力芯片中间也只隔了半年。
其次是谁用。M4芯片装在新款iPad Pro上，而不是笔记本电脑上。
iPad Pro/图源：视觉中国
问题来了。为什么这么快“推翻”M3？为什么不是新款Mac配备M4？
苹果打的什么算盘？
火速推翻M3
每一年的新iPhone和新Mac，都会配备新芯片——一年一会，是苹果主力芯片的固有节奏。但这个节奏被M4彻底打断。
2023年开始，苹果主推3纳米芯片，包括M3和A17 Pro，由台积电制造。
2024年公布的M4，性能参数上有几个宣传“亮点”。
比如，拥有280亿个晶体管，比M3的数量多；采用第二代3纳米技术“N3E”工艺，而不是M3采用的“N3B”；CPU有10个核心，包含4个性能核心、6个效率核心，比M3多两个效率核心。
比如，M4采用LPDDR5X，统一内存带宽达到120GB/s。
比如，M4每秒能处理38TOPS。但还是低于骁龙X Elite的45TOPS。
比如，苹果声称，M4能和当下所有笔记本电脑的芯片同台竞技，毫不落后，但功率只有后者的四分之一。
苹果M4芯片的配置/图源：Apple
值得注意的是，比较不能“错位”。M4目前就一个“基本款”，比起M3的基本款，纸面数据确实有所提高。但是，拿M4和M3 Ultra、M3 Pro、M3 Max等高阶M3相比，前者显然比不过后者。
而且，M4的“飞跃”到底有多大？苹果一直拿M4对比M2——iPad Pro上一代用的是M2。所以，苹果从两代产品入手，跳过M3，靠M4打M2产生“飞跃”。这属于胜之不武。
因为产品线本来就不同。iPad Pro本来就不能和MacBook Air比，所以拿芯片做对比，也很奇怪。
除非，苹果不希望让大家仔细比较M3和M4。
M4配置的iPad，可以直接将拍摄对象和背景隔离开来/图源：Apple
实际上，M4的GPU核心与M3的GPU核心，数量一样多。而CPU多出两个核心，说是能减少功率，但是，这两个核心的增加，有可能只是为了“堆料”而加个buff，防止M4的运行速度比M3慢。
关键就在于台积电N3B和N3E的区别。虽然N3E是最新技术，但它比上一代N3B的工艺密度还低——新而不强，苹果也没什么底气。
台积电的噩梦
在N3节点上，台积电简直是噩梦连连。
N3就是3纳米鳍式场效晶体管（3nm FinFET, N3）制程技术。最初版本就是N3B，大约有25个EUV层，是5纳米制程的两倍。N3E与N5的工艺节点，共享了相同的SRAM（静态随机存取存储器）大小，只是减少了EUV曝光的次数。
N3B工艺密度的提高，略高于晶圆成本的增加。一顿操作之后，每个晶体管的成本降低了11%——这是50多年来主要工艺技术的最弱“进步”。而且，按单位晶体管计算，除了速度改进，其他方面的成本要么持平、要么为负，导致每个买家都打退堂鼓。
台积电在2022年曾讨论了四种 N3 衍生制造工艺——N3E、N3P、N3S 和 N3X/图源：gsmarena
N3B价格昂贵，性能、功率和密度方面的“改进”乏善可陈，只能以“失败”告终。
N3B的失败，正如台积电20纳米制程的失败。当年高通骁龙810、苹果A8、英伟达Tegra X1、联发科Helio X20等都用了台积电20纳米制程，结果全部遭遇发热严重、功耗失控的问题——台积电从此得名“台漏电”。
反正2015年那一年，大客户们要不飞速转移到16纳米节点上，要不就勉为其难用回28纳米工艺。那是台积电的至暗时刻。
根据WikiChip的说法，N3节点似乎是“一个一次性节点”，干完这一单就不干了的那种。
那台积电为什么还要硬干N3B呢？主要原因就是，它要实现对苹果这样的早期技术采用者的承诺。
除了苹果的M3和A17 Pro，没人用N3B。像Zen 5、英特尔GPU和博通定制ASIC等产品，不是继续用N5，就是干脆转向N3E这一后续改进工艺了。
苹果旗舰店内的iPhone/图源：视觉中国
N3B开发节奏一乱，台积电也由此错过了主要工艺节点的2年升级周期。N3B2022年第四季度投产，N3E2023年中后期投产。
台积电的节奏一乱，苹果发布“撒手锏”的周期自然也乱了阵脚。
而且，4月初中国台湾花莲县发生7.3级地震，对芯片正常生产造成影响。台南N3晶圆厂遭受结构性破坏，梁柱断裂。研发实验室的墙壁裂缝清晰可见。
对于苹果来说，在iPad上先推M4，没去推MacBook Air，核心原因是N3E刚出厂，产量低。iPad的销量远低于MacBook Air，靠前者吹一波M4，不会产生“交付跟不上”的问题。
AI PC新对决
苹果急着抛出M4，大打“神经引擎”，显然更在意人工智能新风口。
巨头如苹果，也害怕被“时代”抛弃。
2023年以来，苹果电脑和手机销量持续下滑。今年以来，股价开始下滑，巴菲特还做空了一波。
从2023年初开始，Mac就跌跌不休：基本上每个季度销量都同比下滑超20%，第一季度同比下滑甚至超过30%。
苹果2023年第四季度财报，其中iPhone、Mac和iPad的销量都在下滑
iPhone多年霸占全球智能手机销量榜首。2024年第一季度，这个头把交椅也被三星夺走。在竞争激烈的中国市场，苹果排名跌至第三，与华为大致相当，而华为销量增长近70%，抢占了苹果主导的部分高端市场。
2024年1月和2月，中国iPhone销量同比暴跌37%。3月大搞降价促销，最后才勉强把第一季度销量下降幅度拉回到19%，这是2020年以来最差的季度表现。大环境不好——2024年第一季度，海外智能手机在华出货量总体下滑27%。
过去的拳头产品不好卖了。
一方面，智能终端确实玩不出什么新花样了，苹果“挤牙膏”式的创新，也无非是小修小补、小打小闹，埋单者寥寥。一方面，人工智能加持的AI笔记本电脑成了新风口，跟不上的就会被淘汰。
因此，苹果急迫推出M4，是要给市场放出明确信号——“AI PC这班车，我依然是车头”。
据苹果平台架构副总裁Tim Millet表示，M4仅用一半功耗，就能提供和M2相同的性能；与各款轻薄笔记本电脑的新一代PC芯片相比，M4只需1/4的功耗，就能提供相同的性能。
苹果M4芯片配置的广告
做AI PC，苹果最大敌人就是微软，所以才心急火燎地赶在微软开发布会之前抛出M4。
5月20日，微软将在西雅图举办Windows和Surface AI活动，预计推出新的Arm硬件。微软放出话来，说自己的电脑可以在CPU性能和AI加速任务方面，击败苹果的MacBook Air（M3）。
目前来看，市场对AI PC的定义并不明确。一种较为普遍的概念，是AI PC让用户无需仰赖云端，在自己的设备就能进行AI运算，这对芯片的要求相当高。
微软把2024称为“AI PC元年”，并预测到2026年，商用电脑将有一半是AI PC。英特尔也高度看好该市场，其2024年AI PC的CPU出货量，有望超过原设定的4000万颗目标。
既然靠着OpenAI的微软都喊出“AI PC元年”，苹果不得不打起精神应战。
毕竟，十年造车，一朝败退。原有的工业设计团队也悉数告别。再失去生成式AI的机会，苹果不得不面临“生命不能承受之重”了。
值班主编 | 黄茗婷
排版 | 菲菲 |
