1987年成立的台積電，在最初的25年都是無驚無險地尾部發展，直到2011年憑借全新的封裝技術InFO首度拿下蘋果訂單後，在手機巨頭倒逼下，加上産業發展的天時地利，台積電迎來了高速發展的十年。
于蘋果而言，得益于台積電在工藝和封裝技術的不斷精進發展，且較快的步速，為蘋果晶片帝國的崛起起到了強大的背後支撐。
台積電和蘋果雖各自為道，卻又互相制約，走進了晶片發展的正向循環。
蘋果之于台積電
作為台積電的第一大客戶，蘋果貢獻的營收是台積電第二大客戶3倍多，以至于蘋果不用像其他客戶一樣為産能預付費用。台積電2021年财報顯示，第一大客戶（也就是蘋果）貢獻營收達到4054.02億元，年增20%，占公司營收比重達到26%。
而且據DigiTimes報道，2022年台積電預計将收獲來自蘋果170億美元的收入，高于2021年的138億美元。主要是因為除了手機晶片之外，蘋果預計到2022年底，将用M系列晶片全面替換英特爾X86平台，年出貨規模近2000萬台的Mac系列，也成為台積電今年HPC營收增長的關鍵之一。在可預見的未來，台積電預計仍将是蘋果的唯一晶片供應商，三星在先進工藝良率方面遇到問題，英特爾不太可能收到蘋果的訂單。
蘋果為台積電創造的訂單是直覺的收入，而另一大更深遠的影響是，在蘋果的參與下，台積電得以創造出很多新技術，特别是在先進制程方面，蘋果的重要性越來越凸出。
首先要說的是扇出封裝(Fan-Out Package)，在2000年代中期，飛思卡爾和英飛淩分别推出了業界首個扇出封裝類型RCP和eWLB。2006 年，飛思卡爾推出了一種稱為再配置設定晶片封裝 (RCP) 的扇出技術，在2010年，飛思卡爾将RCP授權給Nepes，Nepes 在南韓建立了一條 300mm生産線來生産RCP技術。2007 年，英飛淩将eWLB技術授權給ASE，後來，英飛淩将eWLB授權給現在由Amkor擁有的Nanium。此後雖然經曆了一系列的發展，但扇出封裝一直不溫不火。
Fan-out發展史（圖源：Yole）
直到2016年，在蘋果和台積電雙方的合作下，已經發展多年的扇出封裝技術迎來了重要的轉折點。2016年蘋果iPhone 7系列手機的A10應用處理器開始采用Fan-Out技術，這為Fan-out創造出龐大的需求量，再加上台積電的技術突破下，Fan-out可支援的I/O數量大增。兩者的強強聯手将扇出型封裝帶向了新高度。如今，扇出封裝技術已變得無處不在，而且現在正成為應對異構內建挑戰的不二之選。
再一個成功的技術，最新款的蘋果電腦處理器M1 Ultra所用的先進封裝技術UltraFusion，也是兩家合作的成果。在上月3D IC和異構內建國際研讨會上，台積電展示的示範文稿中證明，蘋果使用的是其InFO_LI 封裝方法來建構其M1 Ultra處理器并啟用其UltraFusion晶片到晶片互連。InFO_LI在多個裸片下方使用局部矽互連，而不是使用大型且昂貴的中介層，這一概念與英特爾的嵌入式裸片互連橋 (EMIB)非常相似。蘋果也是最早使用 InFO_LI 技術的公司之一。
（圖檔來源：台積電/Tom Wassick/Twitter）
另外，據說蘋果已經訂購了 2nm 晶片，将在 2025 年由台積電完成。而且蘋果和台積電正在聯合開發1nm晶片，用于增強現實頭戴裝置和蘋果的汽車項目。關于1nm技術，據台積電釋出在Nature上的文章，台積電工程師表示，他們找到了一種電阻極低、電流強度大的材料，可用作半導體的接觸電極。它是一種铋（Bi）半金屬，不僅滿足1納米工藝技術的要求，而且還适合量産。台積電目前使用鎢互連，而英特爾使用钴互連,兩者都有其優勢，并且都需要特定的工廠工具。雖然1nm晶片在未來幾年内不太可能成為現實，選擇铋半金屬也遠非事實。但是，台積電明确表示，他們正在朝着這個方向積極努力。
是以綜合來看，蘋果作為台積電新技術的大客戶，不僅為台積電帶來了新技術的突破，也将有助于台積電提升其基于新技術的産能，并進一步優化工藝，最終将這些新工藝為其他客戶提供服務。
蘋果離不開台積電
因為台積電的代工支援，蘋果自研晶片一路高歌猛進，蘋果也在供應鍊獲得更多自主權。
首先是手機晶片，自2010年蘋果内部設計出第一款處理器A4，彼時蘋果的處理器訂單還是由三星負責代工，但是台積電早已秘密地與蘋果進行聯合研發和技術攻關，台積電最早是為蘋果A6晶片解決設計問題。到2013年台積電正式開始為蘋果代工A8處理器，搭載A8晶片的iPhone 6也被稱為蘋果最暢銷的産品，截至2019年停産共出貨約2.5億台。而随着三星代工的A9晶片功耗不如台積電低，此後，A9以後的每一代A系列晶片，都是由台積電獨家代工，到現在蘋果的A系列晶片已經到了A15仿生晶片。
再就是現在蘋果大獲成功的電腦晶片M系列，使其擺脫了對英特爾的控制，并讓蘋果将自己與PC行業的其他公司進一步區分開來。據消息人士@手機晶片達人爆料稱，台積電有一個300人的團隊，涵蓋研發、設計、先進工藝和封裝，在與蘋果深度合作開發PC、NB等産品的下一代CPU。
蘋果最新款電腦Mac Studio的核心處理器晶片M1 Ultra，是将兩個M1 Max晶片拼接在一起，據了解，其最大的技術進步在于晶片拼接技術UltraFusion，分析師認為，這種技術非常依賴來自台積電的底層晶片制造技術。這個團隊無疑是蘋果M系列晶片成功背後的關鍵之一。
蘋果還将在2022年推出第二代M系列晶片，采用更新的5納米工藝。是以，與M1一代相比，性能和效率的提升會相對較小。而值得注意的是，蘋果預期在2023年釋出基于3nm的第三代M系列晶片，代号為‘Ibiza’, ‘Lobos’和‘Palma’，高端版本有高達40個CPU核，3nm将成為蘋果第三代M系列晶片的主要亮點，據悉，3nm最大的提升來自于邏輯門密度，預計可達5nm節點的1.7倍，同時功耗相比5nm也有高達30%的改善，半導體速度方面也有10-15%的提升。
然後是基帶晶片，因為自2023年開始，蘋果将開始使用自研的基帶晶片。根據蘋果與高通的協定，蘋果承諾在2022年6月1日至2024年5月31日期間使用後者的骁龍X65和X70基帶晶片，那麼等蘋果5G基帶晶片自研成功以後，勢必也将逐漸擺脫對高通的依賴。而供應鍊消息，台積電憑借先進制程通吃蘋果5G射頻晶片訂單，市場人士分析，相關晶片将采用台積電6納米RF制程生産，預計年需求将超過15萬片。
台積電的6納米制程隸屬于7納米家族，于2021年台積電首次對外發表，也是主要用來支援5G手機的先進射頻技術，并改善5G手機晶片尺寸和功耗提高的難題。依據台積電的說法，6納米RF制程針對6GHz以下及毫米波頻段的5G射頻收發器能提供大幅降低的功耗與面積，同時兼顧消費者所需的效能、功能與電池壽命，亦将強化支援WiFi 6/6e的效能與功耗效率。
除此之外，蘋果還有Apple Watch的W系列晶片、AirPods的H系列晶片、Mac上的T系列安全晶片，以及iPhone上的U1超寬帶晶片等。這其中多數晶片都是由台積電代工生産的。
更為值得一提的是，蘋果正在研發的自動駕駛AI晶片也早與台積電展開合作，Apple Car被描述為蘋果的“下一個明星産品”。據TheElec的報道，Apple正在與一家南韓外包半導體組裝和測試 (OSAT) 公司合作開發用于其Apple Car的晶片子產品和封裝，報道中指出，蘋果采用的方法據說與 M1晶片的開發相同，其中單個子產品最初作為獨立晶片制造用于測試目的，然後再将電路內建到單個晶片中。DigiTimes的業内消息人士稱，蘋果據稱正在與一家南韓基闆生産商進行談判，以供應基于 ABF 的倒裝晶片球栅陣列 (FC-BGA) 基闆，專門用于Apple Car 晶片。此舉将使得蘋果再開拓新的晶片帝國版圖。
結語
台積電與蘋果的合作始于十年前（其實更早），兩家公司彼此成就，在十年後的今天都成為了各自賽道的領頭羊。沒有蘋果這麼強勢的客戶的幫助，台積電難以在代工界領先。而如今，無論是蘋果的A系列、M系列、還是基帶晶片，乃至未來的汽車晶片，都将離不開台積電的代工支援。這兩家公司已經密不可分，未來，兩家還将互相倚仗着走得更遠。
但願每個代工廠在發展之路上都有一個“蘋果”對其提出要求，每個IC設計企業都有一個“台積電”一直為其不斷的提供支援。
來源：内容由半導體行業觀察（ID：icbank）原創，作者：杜芹，謝謝。