苹果弃用PoP转向WMCM，再次领先安卓两年？

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，苹果终于发布了其最新一代iPhone手机，但更值得注意的是，其搭载的A20 Pro芯片采用了台积电的2nm工艺以及WMCM封装，放弃了使用多年的 PoP封装，这对于未来消费电子芯片的封装产业将带来巨大影响。

从PoP转向WMCM

PoP（Package-on-Package）在过去十几年是手机SoC的黄金标准，做法是把处理器封装放在下层，内存颗粒的封装直接叠放在处理器上方，两者通过焊球垂直连接。这种方案的优势非常明确，占用主板面积小，布线距离短，工艺成熟，成本低，良率高。在智能手机追求轻薄的年代，PoP是最优解。但随着进入2nm+端侧大模型时代，就面临着几个很难越过的硬瓶颈。

首先就是带宽墙，PoP依靠BGA焊球垂直互连，I/O密度受限于焊球间距。当前LPDDR内存的数据速率已经接近每针脚10Gbps，继续提升速率时，垂直通道的信号质量和供电稳定性会明显恶化。A20 Pro把内存接口从64位扩展到96位，数据量增加了一半，如果继续使用PoP，要么封装面积失控，要么信号质量不达标。换句话说，PoP的物理结构支撑不了苹果想要的内存带宽。

第二是散热的结构性缺陷，在PoP方案中，处理器在下方发热，热量向上传导时直接作用于上方的内存。而LPDDR内存对温度非常敏感，超过85℃后漏电流显著增加，芯片必须提高刷新频率来维持数据，反而产生更多功耗，形成温度越高、功耗越大、温度进一步升高的循环。2nm工艺把晶体管密度又抬高了一截，单位面积发热量随之增加，神经引擎长时间运行时，这个结构会迫使处理器降频。

第三则是面积，上下两层的封装尺寸必须大致匹配，处理器想为计算单元扩地盘，先要受上层内存的限制。而这三者的根源其实是一个，只要是内存还在处理器头顶，就都无解，这也是苹果为何更换封装的根本原因。

WMCM的全称是晶圆级多芯片模组，其核心变化就是不再把内存叠放在处理器上方，而是把处理器的裸芯片和内存的裸芯片并排贴在一片晶圆上，通过晶圆级的重布线层实现互连，最后整体切割、封装成一个模组。

这会带来三个直观的好处，即互联密度大幅提升；处理器和内存并排放置后，热路径彻底分离；以及横向布局下，处理器的尺寸不再受内存封装限制。

当然，需要说明的是WMCM并不是凭空出现的全新技术。它本质上是台积电InFO封装的演进版本，用重布线层取代了传统方案中昂贵的硅中介层，工艺逻辑与台积电服务AI数据中心芯片的CoWoS一脉相承。台积电为此在嘉义的先进封装厂专门建设了产线，规划2026年底达到每月六万片晶圆的产能，2027年翻倍至十二万片。

另一方面，尽管数据中心的AI芯片普遍采用CoWoS封装，但WMCM的物料成本明显低于CoWoS，还能复用InFO产线的设备与工艺模块，量产爬坡周期也更短，赶得上iPhone的秋季节奏。这也是为何苹果会选择采用WMCM，而不是一步到位选择CoWoS。

让端侧AI从可以运行变成持续好用

如果只看参数的话，A20 Pro的提升可以用制程进步来解释。但把封装转向、内存位宽扩展、散热系统升级放在一起看，苹果的目标就非常清晰了，那就是解决端侧AI的持续性问题。

当前安卓旗舰手机都能运行数十亿参数的本地模型，但普遍存在三个缺陷，首次响应慢、长上下文处理卡顿、运行一段时间后因发热降速。原因基本上都是内存带宽不足叠加温度限制。

苹果是如何解决的呢，是通过采用96位内存接口提供带宽，WMCM的低延迟横向互连减少数据传输损耗，热源分离的结构加上三倍面积的均热板保证长时间运行不降频。这套方案追求的不是峰值算力跑分，而是三十分钟、一小时的持续推理性能。对于语音助手、图像生成、AI代理这类需要长时间稳定运行的功能，持续性能才是用户体验的决定因素。

有意思的是，WMCM需要台积电定制化的布线设计规则、专属的测试流程，以及符合晶圆级贴合标准的LPDDR裸片供应体系。这套生态是苹果与台积电共同定义的，竞争对手无法直接套用，必须重新协商设计接口、验证良率、建立测试链条。

这样即使台积电2027年产能翻倍后向其他客户开放，安卓阵营完成适配也需要额外一年到一年半的时间。在制程节点上高通和联发科已经与苹果同步进入2nm，苹果需要通过封装和系统整合重新拉开体验差距，而WMCM正是这个杠杆。

但对安卓阵营而言，跟进是必然选择，因为这是技术演进的必然路径，但节奏受制于成本和产能。WMCM的工艺复杂度明显高于PoP，裸片贴合精度要求在5μm以内，任何一颗芯片失效都会导致整个模组报废，初期良率估计只有七到八成，远低于成熟PoP方案的九成五以上。

这些成本最终都会体现在芯片售价上。台积电2027年产能翻倍被普遍解读为高通和联发科预留了份额，安卓旗舰大概率在2027至2028年的产品世代跟进同类封装。在此之前，苹果在端侧AI的持续性能上拥有一到两代的领先窗口。

而对于封装企业来说，也意味着分工格局将面临着调整。PoP时代的堆叠、封装业务主要由日月光等专业封测厂承接，WMCM把核心的互连工序移到了台积电的晶圆级产线上，测试流程也随之改变，传统封测厂在旗舰芯片业务中的参与度和议价能力都会被削弱。同时，晶圆级贴合对设备和材料提出新要求，贴片机、光刻设备、测试机的相关供应商将从中受益。

对内存厂商而言，商业模式也会发生微妙变化。过去SK海力士、三星、美光向手机厂商供应封装完成的内存颗粒，转向WMCM后，它们需要供应符合晶圆级贴合标准的裸片，整合的价值向台积电一侧转移。

另一个后果是内存容量在封装设计阶段就被固定，整机厂商失去了后期调整配置的灵活性，库存管理难度上升。叠加2026年的存储涨价周期，这是iPhone 18系列价格上涨的深层原因之一。

从行业角度来看，这次苹果的封装转向，至少确认了一个趋势。那就是手机芯片的竞争维度已经从单点性能扩展到系统整合能力。制程决定晶体管密度，架构决定计算效率，封装决定数据连接，散热决定性能能否持续，四者相互制约，任何一环落后都会拖累整体。未来的芯片竞争，比拼的是完整技术栈的协同水平，而不是某一项参数的领先。

写在最后

当然，苹果的这次转向也并非没有代价。首先是良率风险的问题，多颗裸芯片整合进一个模组，良率是相乘关系而非相加关系，对来料检验和工艺控制的要求远高于单芯片封装，这部分的成本将长期存在于产品的定价当中。

此外是维修性的大幅下降，与PoP不同，WMCM是一体化封装，内存损坏时无法像PoP时代那样单独更换，只能整体维修或更换主板，这对售后成本和电子废弃物都是负面影响。不过WMCM的一体化设计客观上强化了苹果对售后维修环节的控制力，与其既有的零部件验证机制、官方维修定价策略形成协同，使售后服务体系的商业价值进一步凸显。

另一方面，设计流程的复杂度也将转移到了芯片厂商一侧。重布线层的布线、供电网络、热仿真必须在芯片设计阶段与封装设计协同迭代，芯片设计与封装设计的边界日益模糊，这对设计工具链和团队组织能力提出了更高要求。苹果有能力消化这种复杂度，但对规模较小的芯片厂商，这可能成为新的进入门槛，反过来加剧行业的头部集中。

苹果弃用PoP转向WMCM，再次领先安卓两年？图1

声明：本文由电子发烧友原创，转载请注明以上来源。如需入群交流，请添加微信elecfans999，投稿爆料采访需求，请发邮箱wuzipeng@elecfans.com。

更多热点文章阅读

点击关注星标我们

将我们设为星标，不错过每一次更新！

苹果弃用PoP转向WMCM，再次领先安卓两年？图2 喜欢就奖励一个“在看”吧！