哪些行业动向值得关注?苹果M5系列芯片的进展,很可能就是其中一个。
别看今年下半年,苹果才静悄悄地按日更节奏发布了首批搭载M4芯片的Mac产品线,身边不少同事买的Mac mini,甚至上个月底才刚到手。新品还没捂热呢,M5系列的消息就紧跟着来了。
12月23日,天风国际分析师郭明錤在X平台放出了关键信息:M5系列芯片数月前已进入原型阶段,预计M5芯片最快明年上半年量产上市,而M5 Pro/Max和M5 Ultra,则预计在2025年下半年开始量产,最晚到2026年全系都会登场。

(图源:X)
没错,在苹果产品升级最为密集的一年,搭载M5芯片的新Mac,可能来得比想象的更快。
没焕新,只是制程小优化
对于M5系列,果粉们其实有不少期待。外网论坛MacRumors上,有网友在热门回复中表达了对苹果芯片未来进步的展望,他认为“苹果的软硬件都会因为2nm工艺得到显著改善,随着下一代SoC的推出,可以预见性能将得到飞跃性提升。”

(图源:MacRumors)
可惜,从现有爆料来看,这个愿望可能要落空了。
郭明錤指出,苹果这次并未采用台积电2nm制程,而是继续基于第三代3nm制程工艺(N3P)打造。目前台积电的3nm家族中,最基础的是N3工艺(FinFET晶体管),相比5nm性能提升10-15%,功耗降低25-30%,逻辑密度提高70%,A17 Bionic和M3芯片用的就是它。
在此基础上,台积电推出了进一步削减成本、提升良率和能效的N3E工艺——2024年的A18系列和M4系列便基于此。而这次M5系列采用的N3P,则是在N3E基础上再次优化升级。

(图源:苹果)
台积电的说法是:同功耗下,N3P性能提升约4%;同性能下,功耗降低约9%。听起来提升幅度不大,但关键差异其实在于单位性能成本。
简单来说,N3E设计复杂导致良率偏低、成本偏高;而N3P通过减少EUV层使用、避免某些EUV双图案做法,略微降低了晶体管密度,但在良率和成本上会更有优势。对大厂而言,节省成本才是硬道理。
至于为什么不用2nm?分析来看,与其说是不想用,不如说是用不上。

(图源:台积电)
在刚结束的IEDM 2024上,联发科先进技术研发副总裁Geoffrey Yeap正式展示了台积电2nm芯片——它抛弃了传统FinFET,转向GAAFET晶体管,晶体管密度提高15%,同等功耗下性能提升15%,或同性能下功耗降低25-35%。
但问题在于,台积电2nm目前仍处于试产和展示阶段,预计2025年下半年才能量产。初期产能显然无法满足苹果的大规模需求。既然短期内用不上,苹果自然只能包圆相对成熟的N3P产能。
新封装,能否打破摩尔定律?
制程虽是小升级,但苹果在芯片封装上还是下了功夫。
郭明錤提到,M5 Pro、Max与Ultra将不再采用传统SoC,转而使用服务器级的SoIC封装技术。对非专业人士来说,这可能有点陌生。根据官方介绍,台积电SoIC是业界首个高密度3D chiplet堆叠技术,核心在于让芯片直接堆叠在芯片上,构建三维集成电路,从而实现更高的集成度、更低的能耗和更优的性能。

(图源:台积电)
举个例子,我们熟悉的SoC是System on Chip的缩写,本质上是在一个硅片上集成多个功能模块,形成包含完整硬件系统和嵌入式软件的系统。下图为苹果M4 SoC的简略版图——和传统CPU不同,SoC本身集成了处理器(CPU、DSP)、GPU、存储器、各种互联总线等,在单芯片上实现了高度集成。

(图源:苹果)
即便如此,SoC依然是在平面硅片上集成。而SoIC的价值,就是把平面硅片升维到立体堆叠的范畴。
可以想象成“叠叠乐”的原理:借助SoIC封装,厂商能在垂直尺度上将多个同质或异质的小芯片/裸片整合在同一设计中。这样一来,芯片可以在更小的面积下容纳更多功能,多层堆叠也让它在同样工艺条件下拥有更多晶体管层,集成密度显著提升。

(图源:台积电)
在摩尔定律逐渐逼近物理极限、台积电2nm产线迟迟无法量产的当下,SoIC的技术原理确实让它具备了“超越摩尔定律”的潜力。对苹果来说,这或许就是突破集成度和性能瓶颈的关键。
当然,3D堆叠带来的散热和功耗管理问题也更复杂,要求苹果在设计早期就进行全面的系统级优化。
芯片加速迭代,苹果力战群雄?
最后,基于现有信息做个总结。
目前来看,M5芯片只能算是常规升级的一代:基于台积电制程节点的小幅调整,对功耗和性能做进一步补充优化,理论表现和M4之间应该不会有太大差距。
说到底,今年入手M4设备的用户,基本不用担心“背刺”问题。

(图源:X)
而M5 Pro、Max与Ultra,则通过全新封装工艺,在同面积下容纳更多晶体管。如果苹果真能在对应空间补充CPU运算单元,这批芯片有望实现15%-20%的理论性能提升——还是在制程几乎不变的前提下。至于GPU,有消息称M5全系和M4系列规格相同,也就没必要期待显著提升了。
按照计划,苹果大概率会在明年年中更新的MacBook Pro上首发搭载M5系列芯片,但可能只有基础款M5版本,直接替换现行流通的M4版本,产品设计不会有太大变化——算是一种降本增利的做法。

(图源:苹果)
另外,去年发布的Apple Vision Pro,预计也会在明年年底推出一款搭载M5芯片的换芯版本。至于升级版Vision Pro是否会在功能或设计上有所改进,目前还没有靠谱的爆料。
值得关注的是,自2020年苹果宣布推出M1芯片、向自研Apple Silicon过渡以来,苹果一直试图将芯片更新节奏与主流业界脱钩,把产品周期掌握在自己手中。但进入2024年后,M4的迭代距离M3仅半年,而M5的迭代似乎也会在一年内完成。
背后原因,和苹果Mac系列在中国市场的表现逐年下滑密切相关。

(图源:canalys)
根据Canalys 2024年第三季度中国市场PC市场报告,当季国内PC市场整体出货1110万台,同比下滑1%。联想以390万台出货量、38%市场份额领跑,华&为则以9%的份额排在第三。苹果?没有进入前五。
原因其实很直接。一是价格因素:目前苹果官网最低配的M4 MacBook Pro(16+512G)要价12999元,远超多数消费者的购机预算。对比之下,联想热卖的轻薄本ThinkBook 14+ 2024锐龙版仅售5999元,R7-8845H性能出色,还提供了好用的安卓互联应用和国内用户能体验到的AI功能。

(图源:联想京东自营旗舰店)
二是体验因素。随着高通骁龙X Elite和英特尔Ultra 200V系列上市,Windows笔记本在离电性能和续航方面正不断逼近Mac的“自留地”。华&为MateBook GT这类兼顾高性能和轻薄便携的产品,更是目前苹果做不到的。

(图源:华&为京东自营旗舰店)
在价格这个传统劣势之外,Mac在生态、续航等关键优势上也不断被缩小。如果Mac依旧不重视产品线的完善和优化,以满足消费者的多样化需求,市场份额的持续下滑恐怕难以避免。
原地踏步的M5芯片,和屡遭差评的“Apple Intelligence”,真的能成为Mac的救命稻草吗?
答案,或许只有苹果自己知道。
