苹果M5处理器大变局：台积电N3E分离式CPU和GPU设计取代统一内存架构

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据美国一家新闻网站12月30日报道，知名分析师郭明麒近期表示，苹果计划对其即将推出的M5系列芯片进行服务器级别的升级。郭明麒预计，高端的M5 SoC，包括M5 Pro、M5 Max和M5 Ultra，将采用台积电的2.5D SoIC-mH封装技术，并配备独立的CPU和GPU设计，不再依赖统一内存架构。尽管苹果刚刚发布了搭载M4 Pro和M4 Max SoC的新款MacBook Pro 14和MacBook Pro 16，但关于明年M5系列可能带来的革新，网络上已出现大量相关报道。这些信息源自供应链分析师郭明麒，他以精准预测苹果产品动态而著称。郭明麒曾透露，苹果即将推出的M5系列芯片将带来显著的技术进步。

据郭明錤介绍，M5 系列将涵盖四个不同版本：基础版 M5、升级版 M5 Pro、高端版 M5 Max 以及顶配版 M5 Ultra。所有这些芯片都将采用台积电的 N3P 制造工艺，该工艺已在数月前完成了原型设计。目前市面上最新的 Mac 电脑所配备的 M4 系列芯片以及即将发布的 iPhone 16 系列所采用的 A18 和 A18 Pro 芯片，都是基于台积电的 N3E 工艺打造的，这一工艺是对用于 A17 Pro 的 N3B 工艺的进一步优化。郭明錤预计，M5 系列将在 2025 年分两个阶段逐步投入生产，其中 M5 Ultra 将延至 2026 年才开始生产。

该分析师同时指出，M5 Pro、Max 和 Ultra 芯片将采用服务器级别的2.5D封装技术，名为系统级集成芯片成型水平（SoIC-mH）。这种技术让苹果能够在保持高产量的同时，有效提升散热性能，并且可以独立设计CPU和GPU。SoIC本质上是台积电3D堆叠和混合晶圆键合技术的一种升级版。混合晶圆键合的优势在于它能实现晶圆间的超密集和超短连接。当前，AMD在其3D V-cache中所使用的技术就是SoIC的一个变种——SoIC-X。值得一提的是，郭明錤提到SoIC-mH属于2.5D技术，这表明3D堆栈可能是通过CoWoS或InFO封装技术实现的。尽管SoIC-X不使用凸块，但SoIC-P则是一种包含凸块的封装形式，允许N3晶圆以正面朝上的方式堆叠在N4或更高级别的芯片之上。

苹果 M5 芯片另一个有趣的方面在于独立的CPU和GPU设计。如果这一说法属实，这意味着M5将不再采用CPU和GPU共享的统一内存架构（UMA）。作为Apple芯片的标志性特征之一，UMA一直是其高性能和高能效的关键所在。然而，随之而来的问题是，这种新的分离式设计能否真正转化为实际应用中的性能提升，而不引起相应的热设计功率（TDP）上升。尽管如此，这种分离式设计或许能够优化AI推理能力。因此，Apple的私有云计算（PCC）可能会成为高端M5设计的最大受益者。