正大期货

在苹果M3芯片宣布的半年后，继任者M4突然突入了人人的视线中，虽然是用在iPad Pro上的处置器，但性能提升一点也不算小。

凭证苹果的说法，M4对比M2，CPU提升50%，GPU整体渲染提升了4倍，还能在功耗减半的情形下提供一致性能，总之又是一次苹果式的性能飞跃。

但苹果却有意无意地忽略了M3——这款可能是苹果最夭折的处置器。上一款寿命云云短暂的苹果处置器可能还要追溯到A5X，这款处置器在2012年3月发售的iPad 3上首发，昔时10月就宣布了搭载了A6X的iPad 4，现实寿命只有短短的7个月。

M3现在面临着和当初A5X一样的逆境，壮大性能向来是消费者换机的*动力之一，但在短短半年后，苹果就推出了更强更好的产物，最新的处置器眨眼就酿成了次新的处置器，这样的迭代速率未免也有些太快了。

一个更致命的问题已经被抛出来：苹果的自研芯片，另有若干胜算？

“无疾而终”的M3

去年下半年MacBook宣布会上，苹果宣布了接纳3nm工艺的M3系列芯片，这也是*接纳3nm的M系列芯片，在宣布会上，苹果也是猛吹了一波性能参数：

苹果示意，M3 芯片搭载 250 亿个晶体管——比 M2 多 50 亿个，配备接纳新一代架构的 10 核图形处置器，带来比 M1 快达 65% 的图形处置性能，搭载 8 核中央处置器，包罗 4 个性能焦点和 4 个能效焦点，与 M1 相比，可实现最高达 35% 的中央处置器性能提升，还支持最高可达 24GB 的统一内存。

M3 Pro 芯片搭载 370 亿个晶体管和一块 18 核图形处置器，与 M1 Pro 相比，图形处置器带来的速率提升最高可达 40%。对统一内存的支持提高到最高 36GB，。12 核中央处置器设计由 6 个性能焦点和 6 个能效焦点组成，与 M1 Pro 相比，可实现最高达 30% 的单线程性能提升。

M3 Max 芯片中的晶体管数目增添到 920 亿个， 40 核图形处置器比 M1 Max 速率最快达 50% ，还支持最高达 128GB 的统一内存， 16 核中央处置器搭载 12 个性能焦点和 4 个能效焦点，速率比 M1 Max 提升多达 80%。

从苹果的形貌中我们可以发现，苹果在全力阻止M3和M2芯片的直接性能对比，这是一件让人匪夷所思的事情，事实最早的M1芯片是2020年宣布，2023年的芯片在升级了工艺与焦点的情形下和M1系列做对照，只能说有些胜之不武了。

那么苹果为什么会在明知性能提升不大的情形下，还要推出M3芯片和对应的MacBook呢？

谜底倒也很简朴，就是上一代M2芯片的Mac产物销量显示过于昏暗了。

据The Elec报道，由于 PC 市场严重低迷，Mac 销量“直线下降”，苹果在2023年 1 月份完全暂停了M2 系列处置器的生产。

与A系列芯片接纳扇出晶圆级封装（FO-WLP）封装，台积电称之为InFO（Integrated Fan Out）差异，M2芯片的最终加工接纳的是通用倒装芯片封装工艺。一旦台积电完成预处置历程，晶圆加工产物将被送往Amkor的韩国工厂举行封装事情。而在2023年1月和2月，台积电并未送达这部门产物，产线也闲置了两个月，知情人士示意，虽然自3月以来晶圆已经陆续抵达，但数目仅为往年的一半。

苹果CEO库克也在在2023 年*季度财报电话集会上认可，苹果在 PC 市排场临“充满挑战”的事态。“这个行业正在萎缩，”库克说，“苹果的份额较低，但我们在苹果芯片方面拥有竞争优势，因此从战略上讲，苹果在市场中处于有利职位，但短期内会有点难题。”

为了拯救搭载M2的Mac产物缺少竞争力的事态，苹果的选择是在2023年底推出用上3nm工艺的M3芯片，以及对应的MacBook。

但当苹果下定刻意要在2023年就推出3nm工艺的Mac时，它遇到了新的问题——台积电的N3B工艺。

台积电在N3节点上履历了一场漫长噩梦。最初的N3即N3B，有25 个 EUV 层，险些是 N5 的两倍，这也导致其生产难度很大，而且价钱昂贵，思量到性能、功率和密度方面的改善乏善可陈，大多数客户都不愿意支付高昂的用度。

N3 泛起的问题，最终导致台积电错过了主要工艺节点的2 年升级周期，N3B最终在 2022 年第四序度投产，而N3E 则要等到 2023 年中后期投产，这不仅导致了苹果被迫延期芯片设计——其原设计在2022年iPhone上接纳N3工艺，许多客户也在N3B上打起了退堂鼓，诸如Zen 5、英特尔GPU和博通定制ASIC等产物，要么继续用N5，要么转向N3E这一后续改善工艺。

事实上，除了苹果的M3系列和A17 Pro外，险些没有厂商愿意用台积电的N3B工艺，这也为苹果和台积电之间的甜心生意（Sweetheart deal）埋下了伏笔。

2023年8月，外洋科技媒体 The Information爆料称，苹果向台积电下单巨额3nm芯片订单，但要求未及格芯片需台积电肩负，台积电 3nm 初期的良率约莫在 70% 左右，苹果杀青这样的协议后，可以节约数十亿美元。

这也形成了一道奇异的景物线，一方面是台积电的3nm独步于天下，另一方面苹果却不愿意为不及格的晶圆多付钱，与其说是苹果强硬要求，倒不如说是台积电不即不离，让苹果在N3B上形成了事实上的独占。

这种情形不禁让我们回忆起了台积电的N10和N20这两个同样夭折的工艺。

那时，台积电16nm/20nm制程在履历了2016年第四序度的峰值之后，有部门客户在2017年转移到了10nm上，其中包罗华为海思的麒麟970，苹果的A11与A10X，其中A11是台积电10nm的主要客户。

但除了这两位外，就鲜少能听到接纳10nm的台积电客户了，10nm一度在台积电财报中到达了11%的营收占比，但在2017年后，这一比例迅速下降，7nm工艺成为了更多厂商的选择。

至于台积电的20nm，更是一项污名昭著的工艺，虽然不少处置器都用了这一工艺，如高通骁龙810、苹果A8、英伟达Tegra X1、联发科Helio X20等，但无一破例遇到了发烧严重，功耗失控的问题，让人人体验了一把当初“台泄电”的恐怖。

20nm之差劲，客户要么快速迁徙到接下来的16nm节点上，要么勉为其难地用回了28nm工艺，2015年不仅让手机和处置器厂商如坐针毡，也让台积电履历了至暗时刻。

现在再看台积电的N3B，也许率也会步N10和N20的后尘。凭证WikiChip的说法，N3 节点似乎是一个一次性节点，台积电的工程师们在前进的蹊径上遇到了一些障碍，于是决议中途改变，从高条理来看，N3B具有差其余 PPA，以及该公司声称旨在提高产量的 “截然差异”的设计规则，效果就是后续的N3E 不会提供任何从 N3B 直接迁徙的路径，最终 N3B 成为了设计职员的死结，这也是为什么台积电希望大多数客户使用 N3E 的缘故原由。

问题来了，为什么台积电要特意推出一个N3B呢？简朴的注释是，台积电只是为了实现对苹果这样的早期手艺接纳者的答应，在今年竣事后，或许N3B这一工艺就会淡出人人的视线。

固然，不止是N3B，另有用了N3B的苹果M3系列和A17 Pro，在决议接纳这一夭折工艺后，苹果可能早就预见了这些处置器的下场。

乏善可陈的M4

回忆2020年时，苹果*自研Mac处置器的登场之时，在科技圈与半导体圈里刮起了一场旋风，曾经不能一世的英特尔居然被苹果踢出下场，那时所有媒体都在清点苹果从A4最先的自研之路，人人都在写苹果逆袭打破垄断的爽文。

这是苹果历史上最绚烂的时刻之一，有人枚举了苹果Mac从摩托罗拉68000平台换至Power PC平台，再转至英特尔x86平台，现在选择自研的ARM的平台，试图以此来证实晰一个新时代的开启。

2021 年*季度，受疫情等因素影响，PC 行业的整体出货量同比增进了 55% ，而苹果的Mac 销量更是迎来了惊人的 111.5% 增进。在2020到2022这三年里，Windows PC市场增进6%，Mac市场却增进了60%，2022年Mac市场份额更是突破10%，到达10.8%，在苹果的大本营——美国市场中，Mac的份额还要更高一些，在2022年第四序度到达了17%。

财报告诉我，谁是最赚钱的剧

但好新闻所有都留在了逝去的三年里，从2023年头最先，苹果Mac就最先了跌跌不休：2023年Q1，Mac全球出货量481.9万台，市场份额8.7%，同比下滑34.2%；Q2，Mac全球出货量529.3万台，市场份额8.9%，同比下滑0.3%；Q3，Mac全球出货量626.6万台，市场份额9.7%，同比下滑24.2%。

在苹果2023年第三季度的财报集会中，苹果首席财政官卢卡・马埃斯特里（Luca Maestri）将Mac销量下滑归罪于过于猛烈的市场竞争，以及2022年被压制的销量释放，导致比例数据过高。

苹果CEO对CNBC示意，预计 Mac 的市场显示将在圣诞购物季时代有所改善，他以为由于苹果推出了 M3 系列芯片，以及搭载该芯片的 Mac 新品，Mac 营业在2023年第四序度会有显著好转。

不外很惋惜，老谋深算的库克这一次也失算了，凭证苹果2024年*财季的财报，该季来自于Mac的营收为77.35亿美元，上一年同期为108.52亿美元，远低于剖析师此前预期的96.3亿美元。

M3没动员Mac销量，出乎剖析师和苹果高管的意料，也让M3 MacBook站在了风口浪尖，要知道，苹果在M3上可是花了血本的，外洋剖析师 Jay Goldberg示意，苹果公司为了 M3 系列芯片的流片破费了 10 亿美元，天文数字的流片用度，换来的却是远低于预期。

有意思的是，着名剖析师郭明錤在2023年10月示意，若是 M3 芯片依然无法提振 MacBook 出货量，苹果可能会在 2025 年推出全新设计的 MacBook Pro，此外可能会思量（现在尚未确定）推出低价版 MacBook，以进一步提凌驾货量，目的每年出货量在 800-1000 万台以上。

换句话来说，苹果这是放弃了Arm版Mac以芯片升级为主要卖点的蹊径，转而思量在设计和售价做文章，是不是有些似曾相识？这正是之前英特尔版MacBook的做法，大尺寸的卖不动了？那就做个12英寸的MacBook吧，缺少升级亮点？那就加上TouchBar和蝶式键盘这样花里胡哨的硬件功效，总之没有卖点也要强行制造卖点。

此一时彼一时，当初苹果Mac在M1推出时有多自满，现在就有多失意，苹果以为自己制造了一场Arm条记本普及的风暴，效果三年已往后发现自己只是风口上的一只猪，Mac重新回到了它原本该有的市园职位。

M1的乐成，一方面是居家办公带来的需求激增，另一方面固然也有台积电的劳绩，虽然前文中的台积电N3B工艺拉了一个大跨，但在2020年这一时间节点上，台积电N5相较于英特尔与三星各自的工艺，*了好几步，这也为M1那极端优异的功耗控制立下了劳绩。

现在看来，苹果M系列自研芯片颇有些“一鼓作气，再而衰，三而竭”的感受，只管苹果还在强调M2和M3相较于M1的提升，但市场上卖得*认同度最高的，却依旧是M1那几款产物。

随同着台积电N3E工艺的大规模量产，M3系列注定会成为苹果的弃子，但苹果似乎并不死心，又以相当快的速率准备了N3E的M4，用它来替换昂贵的M3，先把成本降下来后再做他想。

凭证彭博社马克·古尔曼的说法，苹果的目的是从今年年底到明年年头宣布Mac新品，新款 iMac、低端 14 英寸 MacBook Pro、高端 14 英寸和 16 英寸 MacBook Pro 以及 Mac mini 都将接纳 M4 芯片。

古尔曼以为，苹果设计在整个 2025 年推出更多的 M4 Mac，包罗在2025年春季更新的 13 英寸和 15 英寸 MacBook Air，2025年中左右更新的 Mac Studio，以及在 2025 年晚些时刻更新的 Mac Pro。

其示意，M4 芯片系列包罗入门级的 Donan、功效更壮大的 Brava 和代号为 Hidra 的高端处置器，苹果设计强调这三款处置器的人工智能处置能力，以及它们会若何与今年夏日WWDC上宣布的下一版的macOS 集成。

Donan 芯片将用于入门级 MacBook Pro、新款 MacBook Air 和低端版 Mac mini，而 Brava 芯片将用于高端 MacBook Pro 和高价版 Mac mini。至于 Mac Studio，苹果正在测试接纳尚未宣布的 M3 系列芯片和 M4 Brava 处置器变体的版本，Hidra 芯片则会搭载于苹果*的台式机 Mac Pro之上。

那么M4会比M3显示更为亮眼吗？未必见得。

首先，N3E相较于N3B并不是质的飞跃，甚至可以这样以为，两块芯片现实上是苹果的两份3nm答卷，当我们把M3和M4放在一起时会发现，纵然是纸面上的提升，也有些乏善可陈。

首先是CPU部门，完整版的 M4包罗 4 个性能焦点和 6 个效率焦点，对比 M3 多 2 个效率焦点，而托钵人版的 iPad 在焦点上动了刀，为3个性能焦点 6个效率焦点的设置，而GPU部门，M4险些和M3保持了一致，同样是10焦点，也支持M3就具有的动态缓存、光线追踪硬件加速以及网格着色等功效。

NPU部门是M4提升*的地方，M4 的 16 核神经网络算力高达 38 TOPS，对比M3的18TOPS，凌驾了整整 20 TOPS，还跨越了苹果A17 Pro的NPU的 35TOPS的算力，根据苹果的说法，这对于未来的AI应用辅助很大。

再来看现实跑分，在最新的GeekBench 6跑分测试中，搭载完整版M4的iPad Pro ，单核跑分为 3767 分，多核跑分为 14677 分，与上一代M3（3053）相比，单核性能提升了 25%，多核性能与最新的 11 核M3 Pro（15261）大致相当，而GPU的Metal 测试成就为 53792 分, 比M3 (47420)提升了13.4%，没有跨越规模更大的M3 Pro。需要注重的是，跑分中的iPad Pro的处置器频率拉到了4.4GHz，而频率最高的M3 Max的现实频率也不外4.1GHz左右。

而在代表NPU的 Geekbench ML 0.6.0 测试中，M4的得分为 9234，比搭载 M2 的 iPad Pro 的 7511 分凌驾约 22.9%，与14 英寸 MacBook Pro 的M4（8365）对照，提升幅度仅为 10.4%。

这时刻人人可能以为纰谬了，不是多了20TOPS算力吗，怎么跑分只提升了10.4%呢？现实上，苹果在这里玩了一个文字游戏，M3的18TOPS是在FP16精度下得出的，而M4的38TOPS是在INT8精度下得出的，后者现实上要打个对折，也就是19TOPS，这样算下来现实的TOPS提升只有5%左右。

与当初的英特尔 x86 处置器相比，M1无疑是一款跨时代处置器，但之后的M2、M3和M4，似乎都只是在M1架构的基础上不停改善，并没有伟大的提升，M4的在iPad 上的频率甚至拉到了4.4GHz，要知道M3在MacBook Pro上运行的频率也不外4.05GHz而已。

苹果为什么选择让iPad Pro来首发M4芯片呢？主要照样想推动iPad的销量。今年2月，iPad营收获为*财季少见的亮点，苹果该季来自iPad的净营收为93.96亿美元，较2023年同期的72.48亿美元增进29.7%，超出华尔街剖析师预计的77.6亿美元，东方不亮西方亮，既然M3带不动Mac的销量，那么就用M4来动员iPad的销量。

但就M4的性能提升来看，这一意图能否实现，可能要打上一个大大的问号了。

苹果也无法跨越的“鸿沟”

对于M3和M4芯片来说，其当前的事态和芯片行业人人面临的逆境是一样的。例如工艺制程限制，物理定律限制，甚至光罩限制。而这些芯片现在的处境，不禁让我们想到了苹果的自研基带魔咒。

从最早爆料可能在2023年亮相，再到去年年底透露的最早2028年亮相，一眨眼，苹果就花了快10年去琢磨所谓的自研基带，数十亿甚至上百亿美元的投入之后，能否替换现在的高通基带都照样一个未知数。

另有所谓的自研无线芯片，2021年新闻传出时，博通和 Skyworks Solutions 等公司的股价应声而跌，但长达3年多的时间里，该项目希望缓慢，去年年底又传出新闻称，苹果无线芯片团队似乎已经停摆，自研WiFi芯片不太可能搭载于2025年的iPhone之上。

去年年底彭博爆料称，苹果还设计自研影像传感器，由于它是夹杂现实和自动驾驶的焦点， 同时苹果自研的microLED屏幕和无创血糖检测系统也在推进之中，效果在今年，这三个设计中就有两个受阻：microLED团队被遣散重组，而美国食物和药物治理局（FDA）也明确否决了无创血糖相关的装备。

随同着着Vison Pro的热度褪去，以及苹果汽车的折戟，苹果自研影像传感器团队的未来生怕也蒙上了一层阴霾，先岂论研发希望若何，就算做出来了，又能用在那里呢？

A系列芯片的乐成，让苹果对芯片充满了信心，M系列芯片的乐成，让苹果的这份信心进一步膨胀，苹果或许以为，不外几平方厘米的硅片而已，只要愿意砸下重金，就如探囊取物一样平常简朴，再加上2019年以前与高通连续数年的交锋，也让它坚定了把芯片攥在自己手里的想法。

但事与愿违，苹果至今能称得上乐成的，依旧只有A和M这两大系列的芯片，甚至后者还受困于Mac销量的连续下滑，现在要让iPad来当最后的救命稻草。

3nm芯片光是流片用度就高达十亿美元，倘若没有高销量的对应产物来摊薄这部门用度，那么当初为自研降低成本的意义又在那边呢？总不能只为了一个高峻上的名号而选择自研吧，倘若M4 iPad Pro的销量依旧不尽如人意，那么苹果又要找哪一个品类来当救场呢？

或许此时可以说一句：强如苹果也无能为力。