文章核心观点 苹果从 M2 过渡到 M3 虽带来新性能水平，但因 3nm 工艺问题面临生产、产品线、性能等多方面挑战，促使其快速向 M4 过渡，同时也为未来芯片发展提供经验教训 [1][20] 3纳米工艺带来了严重的生产问题 - 苹果转向 3nm 制造工艺合乎逻辑，此前 5nm 工艺成功且缩小晶体管尺寸可提升能效和性能，但 N3B 版本存在严重生产问题，包括产量低、与未来改进不兼容等 [3] - N3B 因激进设计规则和新组件导致产量下降、金属堆栈性能挑战，苹果为首批推出 3nm 芯片确保全部初始生产，面临早期采用风险，台积电早期生产良率低至 55%，M3 或成昂贵芯片 [3] - 极低生产良率迫使苹果和台积电进行“私下交易”，苹果只需支付可用芯片费用，该安排对抵消 M3 低良率财务影响至关重要 [4] - 苹果 2025 年底将 A17 Pro 转向 N3E 工艺，保护利润率并扩大 3nm 采用，但需花费 10 亿美元重新设计 M3 系列 CPU 集群和内存控制器 [5] M3产品线的不一致 - M3 生产的 N3B 和 N3E 工艺分歧导致产品线不一致，如 M3 Pro 内存带宽比前代少 25%，M3 Max 内存带宽上限降低，可能是为适应 N3B 工艺优先考虑可制造性 [7] - M3 芯片尺寸和复杂性提升，最大的 M3 Max 芯片含 920 亿个晶体管和 40 核 GPU，使早期 3nm 节点生产更具挑战性 [8][9] - N3B 工艺问题影响 M3 性能和生产，性能提升不均衡，基础版 M3 单核性能提升约 15%，M3 Pro 多核改进被内核数量减少掩盖；低良率限制产量，导致高端 Mac 和 MacBook 产品线延迟 [10][11] 各方面表现不佳 - M3 Max 的 40 核 GPU 在创意工作负载中表现优，但苹果放弃 M3 Ultra 型号是疏忽；iPhone 15 Pro 的 A17 Pro 芯片过热，引发对 M3 芯片低效率猜测 [12][13] - 苹果在 N3B 上生产 M3 虽想更快推出 3nm Mac，但面临产量和效率障碍，产品有些过渡 [12][13] 迈向M4的垫脚石 - 苹果从 M3 到 M4 过渡速度前所未有，表明想摆脱 M3 问题；台积电 N3E 工艺良率达 70 - 80%，可制造性改善，降低成本并提高性能 [14] - 苹果或把早期 3nm 芯片作为过渡设计，迅速调整 M3 以外产品线，下一次更新将采用 M4 芯片 [14] - 虽未公开批评 M3 芯片，但有迹象表明苹果内部承认挑战，如 A17 Pro 散热问题，且芯片工程师为不同节点设计两个版本核心 [15][16] - M4 采用全新方法，苹果强调其基于“第二代 3 纳米技术”，暗示 M3 第一代技术有缺陷，换代速度与常见节奏相比被描述为“激进的更新时间表” [16][17] 过渡到M4 - 苹果对硅片路线图有控制优势，但采用 N3B 工艺暴露激进采用新制造节点风险，与 M1 和 M2 平稳过渡对比明显 [20] - 苹果向台积电亚利桑那州工厂投资 25 亿美元确保长期供应链稳定，虽该工厂不会立即生产尖端芯片，但表明台积电未来开发更具战略性和可控性，不过工厂遇到人员配备问题 [20] - 台积电 2025 年下半年开始生产 N2，苹果可能是首批客户，不确定苹果是否会再次冒险早期采用；苹果未完全放弃 M3，在 Mac Studio 和 iPad Air 推出 M3 设备，可能因生产可扩展性 [21] - M3 转型是雄心勃勃且成功的实验，有挑战但为芯片进化必要步骤，M4 MacBook Air 发布或使 M3 产品线搁置 [22]