强大的究竟是苹果的M1还是台积电的5nm？
把话说透了，M1是芯片，是“心”，而5nm是制造工艺，是“骨骼和血肉”。
我们来一点点掰开了说：
1. 台积电的5nm：一项了不起的制造技术
想象一下，你要建一座非常精密的微型城市。5nm工艺就是你建造这座城市所使用的建材的尺寸，以及建造这座城市的工具和方法。
纳米（nm）是什么？ 纳米是长度单位，1纳米等于十亿分之一米。5nm工艺，指的是芯片上某些关键结构的尺寸大约是5个纳米。这个数字越小，代表着集成度越高，同样的面积可以容纳更多的晶体管。
台积电（TSMC）是谁？ 它是全球最顶尖的半导体制造商之一，拥有最先进的芯片制造设备和技术。它们是“代工厂”，就像是世界上最牛的建筑公司，谁想造最先进的芯片，都得找它们。
5nm工艺的厉害之处：
更小的尺寸，更高的性能： 更小的晶体管意味着电子在其中传输的路径更短，响应速度更快，从而提升了芯片的计算速度。
更低的功耗： 更小的晶体管需要更少的电能来驱动，这意味着芯片在运行时发热更少，也更省电。这对于笔记本电脑、手机等移动设备来说至关重要。
更高的集成度： 相同的芯片面积可以集成更多的晶体管，这使得芯片可以集成更多更复杂的功能，例如CPU、GPU、神经网络引擎等等，而无需大幅增加芯片尺寸。
成本效益： 虽然最初的研发和制造成本很高，但随着良率的提升，5nm工艺也能在单位面积上产出更多高性能芯片，从而在一定程度上摊薄成本。
所以，台积电的5nm工艺，它代表的是“制造能力”和“技术水平”。 它使得制造出比以往更小、更快、更省电的芯片成为可能。
2. 苹果的M1：一款杰出的集成电路设计
现在，我们有了台积电最顶级的“建材”和“工具”。但我们还需要一个“建筑师”来设计这座微型城市，规划好哪里是办公区（CPU），哪里是娱乐区（GPU），哪里是交通枢纽（内存控制器），等等。
苹果的M1芯片，就是这样一位优秀的“建筑师”设计出来的“微型城市”。
M1是什么？ M1是苹果公司设计的一款系统级芯片（SoC System on a Chip）。它不是简单的一个CPU，而是将CPU、GPU、神经网络引擎（Neural Engine）、统一内存架构（Unified Memory Architecture）、I/O控制器等众多组件高度集成在一颗芯片上。
M1的强大之处：
卓越的性能： M1在发布时，在CPU和GPU性能上都取得了令人瞩目的成就，尤其是在能效比方面，它能以远低于竞争对手的功耗提供强大的性能。
创新的架构设计：
CPU和GPU协同： M1的CPU和GPU不是独立运作，而是共享内存，这大大减少了数据传输的延迟，提升了整体效率。
统一内存架构： 这是一个关键创新。传统的芯片，CPU和GPU有各自独立的内存，数据需要在两者之间拷贝，效率不高。M1的统一内存就像一个共享的大型仓库，CPU、GPU、神经网络引擎都可以直接访问同一个内存池，极大地提升了数据处理的速度和效率。
强大的神经网络引擎： M1内置了强大的神经网络引擎，这使得它在处理人工智能相关的任务，如图像识别、语音处理等方面表现出色。
出色的能效比： 这是M1最受称赞的地方之一。它能在提供强大性能的同时，保持非常低的功耗，延长了设备的续航时间，并且发热量控制得非常好。
与macOS深度整合： 苹果对硬件和软件都有完全的控制权，M1芯片的设计与macOS操作系统进行了深度优化，使得软硬件配合默契，发挥出最大效能。
所以，苹果的M1芯片，它代表的是“集成电路设计能力”、“架构创新”和“软硬件协同能力”。
谁更“强大”？
回到最初的问题，谁更强大？
更准确的说法是，苹果的M1芯片，是利用了台积电最先进的5nm制造工艺，成功实现了一次杰出的芯片设计，从而在性能和能效比上都达到了非常高的水平。
没有台积电的5nm工艺， 苹果就无法制造出如此高集成度、高密度、低功耗的M1芯片。M1的设计再好，也无法在落后的工艺上实现。
如果没有苹果精妙的M1芯片设计， 即使使用了最顶级的5nm工艺，生产出来的也只是一颗普通的、没有亮点的芯片，无法带来颠覆性的用户体验。
打个比方：
5nm工艺 就像是世界上最好的黄金。
M1芯片设计 就像是一位伟大的珠宝匠，用这块黄金精心雕琢出了一件举世无双的项链。
你可以说黄金本身很宝贵，但没有珠宝匠的技艺，它只能是一块金矿。而项链的价值，不仅在于黄金的材质，更在于珠宝匠的创造和工艺。
总结一下：
台积电的5nm 是先进的制造技术，是实现高性能、低功耗芯片的基础和载体。
苹果的M1 是创新的芯片设计，是利用先进工艺实现的成果和价值体现。
两者相辅相成，共同造就了M1的强大。苹果的M1之所以能够如此强大，是因为它找到了一个绝佳的“画布”（5nm工艺），并且在那块画布上画出了最精彩的画作（M1芯片设计）。
网友意见
很多人都低估了台积电的设计能力。也低估了台积电专利的广度与深度。
当初苹果 iPhone 6，A8 处理器打算要从三星转到台积电时，三星扬言敢侵犯专利的话就要告死苹果与台积电。台积电当初派了一个约 50 人的设计团队进驻苹果总部。与苹果协同，用了约半年时间先协助苹果解决 A6 的设计问题，并同时设计出 6 款 CPU，绕过三星专利改用台积电自己的 IP 专利。
台积电这些设计专利是只送不卖的。只要在台积电生产，这些专利随便客户用。但是如果转单... 对不起，通通不给用。
苏妈曾经在 HotChip 大会上做过一次演讲。过去 10 年间，芯片的效能提升 60% 来自工艺的进步。而只有 40% 来自设计。
当然，苹果的设计功力也是很好的。不然也不会同样 5nm，华为的麒麟 9000 比起苹果的 A14 效能还是落后一些。
而 M1 效能主要来自几方面。一个是苹果的设计功力。一个是 5nm 制程。最后是先进封装。可以看出后面这两个都是来自台积电。
这边讲一下先进封装。理论上 CPU、Memory、Flash 等这些主要组件都可以设计在一颗芯片上面。这种设计统称为 SoC。此时由于传导路径最短，芯片的效能可以最大化。但是问题在于这样设计极其复杂，而且成本极高。所以一般只会用在简单的微控制器。
先进封装就是要解决这些问题。把不同制程的芯片通通封装在一起。这就是「异质封装」。Intel 把先进封装分为三个层次。如下图所示：
前面两种方案目前都已经有成品。多芯片的代表就是 AMD Ryzen CPU 与 Apple M1。透过 Chiplet 设计，我们可以看到这种先进封装技术带来的效能大幅度提升。
而第二种硅中介板封装，实际上就是台积电的 CoWoS 封装。目前采用的就是 Nvidia Tesla P100。在全球前 500 名超算系统中有 136 个采用 Nvidia 的 GPU 加速系统。
最后一种 EMIB/3D Interchip 异质整合封装是在矽芯片层次的封装。目前市面上没有成品。但是台湾已经做出来了。这个效能有多惊人呢？据说用 35nm CPU 与 55nm 的 RAM 封装在一起。用矿机测试，可以达到 Nvidia 16nm GPU 矿机 6 -9 倍效能。
而 M1 目前只用到第一层最简单的多芯片封装方案。那你们觉得 M1 的效能有多少来自苹果自己的设计功力，又有多少来自台积电的制程功力呢？
最后提一点。台积电的专利与设计并不只在芯片上。ASML 的初代浸润式光刻机当初在研发时是林本坚带着台积电将近 100 位工程师跟 ASML 协同开发的。而新一代的 EUV 光刻机的调试与部分研发工作是在台积电 P12 厂完成的。P12 厂就是台积电新竹总部隔壁的实验工厂。所以 ASML 的光刻机里面台积电拥有许多「核心」专利。而台积电在光刻机的「核心」专利是不给其它人用的。所以 ASML 交给台积电的光刻机等于专门量身打造的。
那你们现在知道为什么三星与 Intel 对 EUV 光刻机一直都搞不定的原因了吗？
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