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蘋果此A9非彼A9,解開三星和台積電A9耗電差異之謎

這陣子如果你買了iPhone 6S,你應該十分緊張電話裏頭的CPU是那個工廠生產,到底是TSMC(台積電)的「正貨」,還是三星的「次貨」呢?早幾天開始,網上不繼流出兩廠A9的跑分,TSMC的A9比三星省電20%。蘋果急忙出來否認三星是次貨,強調正常使用只差2-3%,更把檢查CPU型號的App下架,讓一般用家無從得知手上CPU的型號。到底真相如何?讓我這個半導體業界的行內人為大家解開謎團吧。

說在前頭,蘋果的官方公佈沒有騙大家,跑分不是正常使用。CPU只是電話中眾多元件之一,還有更加耗電的LCD屏幕和無線通訊。在正常使用下,CPU根本沒有多少時間在全力跑,所以就算CPU多耗電20%,平均計對續航力只有2-3%的影響,的確分別不大,大家不用拿三星A9去Apple Store退貨。不過跑分時耗電量的差異同樣是事實,從Geekbench的跑分數據中,很明顯出現兩組不同的耗電量。同一工廠生產CPU總會有些微性能差異,那是半導體生產過程物理上的變數,但三星的CPU很明顯比TSMC的用電,畢竟兩間廠使用完全不同的技術。此外,CPU運作時電力轉化為熱力,中學物理科學過的能量不滅定律,耗電較多CPU自然會較熱,所以三星機在跑分時比TSMC機高出幾度。

在製作晶片上,三星使用14nm技術,而TSMC則使用16nm技術。一般而言,半導體技術越細,運算速度越快,亦越省電。三星明明比TSMC細兩納米(2nm),有相為證,三星的晶片明明比TSMC的細,為什麼技術低更省電?其實什麼14nm或16nm,只是marketing的命名,很久以前半導體業界說是600nm技術,那組成邏輯單元(gate)的電路的而確是600nm寬。現在不論16nm也好14nm,其實都是同一代技術,在數字比上一代的20nm細便行了。在這一代技術上,Intel的邏輯單元明顯比其他廠的細小,它叫自已做14nm,TSMC有點厚道,知道自已的邏輯單元大一截,不好意思跟著叫14nm,所以叫自已的做16nm。三星其實在偷雞,技術上應該是28nm,之後到20nm,再到14nm。他們跳過了20nm,直接叫自已做14nm,讓外界以為他們在技術追上Intel。不過也不能說三星完全講大話,在20nm和14nm之間,邏輯單元其實是同樣大小,最重要的分別是改用FinFET技術,即外界說邏輯單元結構上從平面轉為3D。FinFET與舊平面技術的差異太技術性,我說了也沒有人聽得明白,總之就是更省電,更高速吧。

這次iPhone 6入面的A9,三星用是14nm第一代的14LPE技術,而TSMC則是用16nm第二代的16FF+技術。在半導體業界中,TSMC的16FF+比三星的14LPE省電20%,基本上是公開的秘密。主要是因為TSMC比三星的leakage做得更好,在電路靜止時電力流失較少,畢竟TSMC在晶片上的絕緣體(substrate)製作上,累積了20nm的設計經驗。三星抄捷徑跳過20nm,到最後始終要交學費的。三星第二代的14LPP技術,應該可以與16FF+看齊,不過量產進度出了問題,所以三星只好用14LPE頂硬上。

雖說理論上16FF+比14LPE省電,但從來沒有辨法可以證實。正常公司同一塊晶片,不可能出現兩個不同版本,因為不合成本效益。不同晶片不能直接比較,因為省電與否,還有很多其他設計因素。晶片製作成本十分昂貴,在電路的計設成本之外,製作一個晶片模(mask)要花幾百萬美元,只能在用一間工廠上生產,轉換工廠因為物資規格不同,晶片模要全新重製。只有蘋果這樣有錢的公司,才會把用一塊晶片做兩次,交給兩間不同工廠去生產。A9可以說是半導體行業中,極觸目的技術比拼,相信很快便有更詳細的測試,把TSMC和三星的技術徹底分析。

這次電池門(batterygate) 危機,蘋果很有可能沒有什麼損傷,畢竟買iPhone的人買的是蘋果品牌,不會關心入面用那間工廠的CPU,而實際使用上亦沒有大分別。只是蘋果本來可以很輕易避開這個危機,A9出貨量大要兩間工廠一起生產才足夠供應,但可以iPhone 6S用TSMC,而電池較大的6S Plus用三星。兩台電話組件有太多不同,不可以拿來跑分直接比較,便不會出現「工貨」和「次貨」的形像問題。蘋果自Steve Job教主去世後,其產品質量控制屢次出現的問題,在以前是絕對不會發生的。雖然蘋果iPhone仍然熱買,它仍然是世上最有錢的公司,但感覺已經完全不同,沒有教主年代的霸氣,反而似十年前剛剛開始盛極而衰的微軟。若果我是財經演員,我會建議大家沽蘋果的股票。不過如果蘋果倒頭來狂升,大家千萬不要找我算帳。說到底,蘋果股票該依科技公司來分析,還是依潮流(fashion)公司來分析呢?

申利:我是Andriod用家,沒持有APPL股票。

冇驚喜的蘋果iPhone 6發報會

今日矽谷最重要的盛事,自然是蘋果的新iPhone發佈會。我雖然不是果粉,但正如很多電腦人一樣,今朝一邊返工一邊偷偷看live steam,好奇蘋果會有什麼驚喜給大家。結果很失望,一大一小兩台iPhone 6與早前偷步流出的資料一樣,想當年教主Steve Jobs還在生的時候,保密功夫到家,那會有大陸代工流出來的樣板機,到中國電訊無視禁令提早網上預售,現在蘋果的資訊鐵幕可謂千蒼百孔。

新兩台iPhone 6分別為4.7和5.5吋,早年教主堅持不做大芒手機,認為4吋芒可以單手操控才是最理想,現在蘋果不得不向現實低頭,出大芒機與Android陣營看齊。一如過往,蘋果的發佈不會公佈硬體細節,要遲些有街貨,等iFixit拆件研究,才會有電池容量,A8 CPU規格等詳細資料。機身加大電池加大,新機換新鏡頭是意料中事。不過我不明白為什麼iPhone 6 plus才有光學避震,4.7吋應該也夠位放光學避震鏡頭,若果把光學避震作為大芒iPhone的買點之一,我會懷疑蘋果的市場定位策略,蘋果不是一向標榜要給用戶最好的體驗嗎?那刻意減去光學避震鏡頭的iPhone 6,蘋果是否想重蹈iPhone 5c二奶機的覆徹。不過身為電腦人,我最有興趣是A8與A7有什麼分別。發佈會沒有特別說明,不過在矽谷街外非常可信之傳言,說A8是跑四核用20nm技術,並交由TSMC台積電生產。早幾代A系CPU全是三星生產,不過蘋果與三星交惡打專利官司,又是手機的最大競爭對手,想把CPU生產線搬去TSMC早已有所聞。唯一的變數TSMC能否獨攬所有A8的生意,還是蘋果依然用三星生產一部份A8作保險。

iPhone 6加入NFC功能,NFC早已是一眾Android機的標準配備。什麼是NFC?香港人每天都用的八達通便是使用NFC技術。蘋果打算用NFC技術做行動支付,取代現有的NFC啪卡信用卡等,與Google早兩年提出慨念不謀而合。Google搞了幾年都冇乜聲氣,今次蘋果重磅出擊,不知道能否成功開拓市場。去年蘋果推出iPhone 5s時,大家已奇怪為什麼沒有NFC,還推出自家iBeacon技術打對台。今次蘋果跟大隊轉用NFC,不知是否默認iBeacon失敗。行動支付這個市場是塊肥豬肉,坐擁這市場的銀行和信用卡公司又豈會拱手相讓,讓手機公司來分一杯羹。不只蘋果和Google,一眾手機通訊商,也對行動支付這個市場虎視耽耽,第一代NFC行動支付胎死腹中,便是因為手機通訊商與Google講唔掂數,手機通訊商不肯開放電話SIM卡安全系統讓NFC應用,後來新一代NFC晶片不再依賴電話SIM卡的保安,Google才在NFC技術上悄佔上風,不知道蘋果與銀行和手機通訊商講數又如何呢。

最後蘋果有例牌的one more thing,今次是講了幾年終於出場的iWatch。噢~ 正式名字叫Apple Watch才對,因為iWatch的商標早給人注冊了。其實蘋果銀行大把錢,怎麼這樣小家子氣,寧可轉用個拗口的名字,也不索性把商標買回來。蘋果手錶要年底才上市,看來台上的只是工程樣板機。如果iWatch已在大陸開始生產的話,以蘋果現在的保密程度,怎會沒有資料流出來呢。目前還不知道蘋果手錶是否用iOS,電池可以用多久,CPU的規格如何,只知道裏頭用代號S1的CPU。蘋果手錶與三星,LG,MO記的一眾Android手錶有什麼大分別,老實說我看不出來,不過是人有我有的產品。蘋果幾時從市場的領導者,失去創意變成跟風抄人的山寨廠。不過只要是掛著蘋果的招牌,總會有一大堆死忠果粉盲目支持。容我不客氣地說一句,Apple Watch真的很醜樣,就像是把只iPod Nano帶在腕上,人家MO記360圓形錶身漂亮多了。

果粉餓大芒手機已久,新iPhone應該會引發一輪升級潮,短線蘋果的股價應該會穩步上升。不過長線而言,後Jobs時代的蘋果,失去了創新的能力,吃果粉的老本可以吃多久,這個才是蘋果的隱憂。