台积电3nm不行？iPhone 15芯片过热

韩国媒体《Business Korea》于26日报导，苹果iPhone15 Pro新机陷入A17芯片过热争议。由于A17芯片是台积电3纳米制程的首发产品，韩媒认为基于相同技术的后续制程如N3B或N3E也可能出现问题，指出若问题持续蔓延，台积电客户可能转单至三星（Samsung Electronics）。

iPhone15 Pro的过热问题近日引发热议，遭外界讽刺「火龙果」，不只是韩国媒体，如Max Tech及TechTablets等科技YouTuber，亦指出iPhone15 Pro的过热问题。拥有百万订阅的Max Tech频道主理人Vadim Yuryev便在X（前Twitter）上表示， 由于台积电3纳米良率不够高，苹果为达到想要的结果，很可能增加了 A17 Pro 芯片的功率，导致手机升温更快，电池寿命也降低 。

不过，对此研调分析师认为：「如果三星的3纳米没有明显的差异，苹果不可能会转单。」指出台积电和苹果之间的关系不仅只是代工，苹果不会轻易因为3纳米的良率，就转单至三星。

为何3纳米良率不高会导致升温呢？

在5纳米时，无论是台积电还是三星，都采用一种叫做FinFET（鳍式场效晶体管）的技术来控制流过晶体管的电流，这种技术能从「三面」来控制电子的通过（如下图），若电子没有被好好控制而乱跑，就会造成漏电，继而使手机的温度升高。

为选择更好的控制电流，两间半导体巨头都发展出从「四面」来控制电子通过的技术，称作GAA（Gate-All-Around），进一步防止漏电发生（如下图）。这也是为何《Business Korea》会将三星率先于3纳米节点导入GAA称作「救赎」，原因就在于GAA能更好地防止漏电发生。

不过在3纳米时，台积电选择续使用FinFET工艺，直到2纳米才转换成GAA；然而位居老二的三星，则抢先在3纳米时导入GAA。研调分析师认为，三星透过抢先一个制程节点导入GAA，当双方都进入2纳米时，能拥有比才刚采用GAA的台积电更成熟的技术，藉此来抢夺订单。

但苹果手机的升温，是转单就能解决的问题吗？分析师表示：「三星确实打GAA算盘，这可能会动摇到高通（Qualcomm）或联发科，但不太可能动摇到苹果。」

原因一：三星良率还是差太多！

首先，是台积电和三星间的良率差距。分析师表示，基于「硅」的物理极限，3纳米良率顶多能落在70%至75%，「目前台积电现在大概在5成多，三星在5、6月时的良率数字还不到4成。」这意味着两者间的3纳米良率，台积电仍维持领先地位。

虽然《Business Korea》引述Hi投资与证券公司指出，三星的3纳米良率推测超过60%，「但目前台积电有客户，三星还没有。假使三星的良率真的这么高，那一定是制程上有其他问题，让客户还不敢导入。」

因二：台积电为苹果整套服务，不是轻易能复制

其次，台积电耕耘苹果已久，近乎全套的服务无法轻易复制。台积电当前除代工苹果芯片以外，还提供2.5D封装技术InFO、至熊本设厂解决iPhone传感器主要供应商索尼（Sony）产能不足的问题、开发芯片堆栈技术和进行供应链管理，双方关系深厚，「像博通（Broadcomm）只要是苹果要的东西，通通都会下在台积电。」

原因三：明年苹果新机，可能会换芯片

第三，iPhone15 Pro很可能会是唯一采用N3的产品。分析师指出，明年的iPhone 16很可能即采用N3E（N3的优化版本），「良率应该会超过六成。」

从成本考量来看，N3五成的良率和N3E六成的良率看似差距不大，但换算成一片晶圆的利用率，N3E在一片晶圆上几乎多了30%的利用率，成本下降近乎四分之一，这也让苹果也没了转单的理由，「明年苹果的新机，可能全都会换成A18芯片。」分析师说。

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