A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | AA | AB | AC | AD | AE | AF | AG | AH | AI | AJ | AK | AL | AM | AN | AO | AP | AQ | AR | AS | AT | AU | AV | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | actual | source: https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-12-07/apple-preps-next-mac-chips-with-aim-to-outclass-highest-end-pcs | source: https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-05-18/apple-readies-macbook-pro-macbook-air-revamps-with-faster-chips | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | (Mouse-over marked cells for docs.) | M1 SoC | M1X SoC | big SoC | 32-core CPU | 64-core dGPU | 128-core dGPU | Jade C-Chop SoC | Jade C-Die SoC | Jade 2C-Die SoC | Jade 4C-Die SoC | Jade C-Die universal tile | Jade C-Chop 1-tile package | Jade C-Die 1-tile package | Jade 2C-Die 2-tile package | Jade 4C-Die 4-tile package | |||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | qty. | area (mm²) | area (%) | ||||
4 | icestorm efficiency core | 4 | 5.4 | 4.5% | 4 | 5.4 | 1.6% | 4 | 5.4 | 0.6% | 4 | 5.4 | 1.2% | 0 | 0.0 | 0.0% | 0 | 0.0 | 0.0% | 2 | 2.7 | 1.2% | 2 | 2.7 | 1.0% | 4 | 5.4 | 1.0% | 8 | 10.8 | 1.3% | 2 | 2.7 | 1.0% | 1 | 1 | 2 | 4 | |||||||||||
5 | firestorm performance core | 4 | 15.7 | 13.1% | 16 | 62.8 | 18.7% | 32 | 125.5 | 14.7% | 32 | 125.5 | 28.9% | 0 | 0.0 | 0.0% | 0 | 0.0 | 0.0% | 8 | 31.4 | 13.5% | 8 | 31.4 | 11.2% | 16 | 62.8 | 11.2% | 32 | 125.5 | 14.6% | 8 | 31.4 | 11.2% | |||||||||||||||
6 | gpu core | 8 | 23.6 | 19.7% | 32 | 94.4 | 28.1% | 128 | 377.7 | 44.2% | 0 | 0.0 | 0.0% | 64 | 188.8 | 40.5% | 128 | 377.7 | 55.8% | 16 | 47.2 | 20.4% | 32 | 94.4 | 33.8% | 64 | 188.8 | 33.8% | 128 | 377.7 | 43.9% | 32 | 94.4 | 33.8% | |||||||||||||||
7 | neural engine core | 16 | 5.3 | 4.4% | 64 | 21.1 | 6.3% | 128 | 42.3 | 4.9% | 0 | 0.0 | 0.0% | 64 | 21.1 | 4.5% | 128 | 42.3 | 6.2% | 32 | 10.6 | 4.6% | 32 | 10.6 | 3.8% | 64 | 21.1 | 3.8% | 128 | 42.3 | 4.9% | 32 | 10.6 | 3.8% | |||||||||||||||
8 | SLC cache slice | 4 | 5.9 | 4.9% | 16 | 23.6 | 7.0% | 32 | 47.1 | 5.5% | 32 | 47.1 | 10.8% | 0 | 0.0 | 0.0% | 0 | 0.0 | 0.0% | 8 | 11.8 | 5.1% | 8 | 11.8 | 4.2% | 16 | 23.6 | 4.2% | 32 | 47.1 | 5.5% | 8 | 11.8 | 4.2% | |||||||||||||||
9 | everything else | 1 | 64.1 | 53.4% | 2 | 128.2 | 38.2% | 4 | 256.4 | 30.0% | 4 | 256.4 | 59.0% | 4 | 256.4 | 55.0% | 4 | 256.4 | 37.9% | 2 | 128.2 | 55.3% | 2 | 128.2 | 45.9% | 4 | 256.4 | 45.9% | 4 | 256.4 | 29.8% | 2 | 128.2 | 45.9% | |||||||||||||||
10 | estimated unit sales (M) | 32 | 9.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 2 | 7 | 0.5 | 0.5 | 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11 | design cost per unit | $18.00 | 19.1% | $58.00 | 20.7% | $1,100.00 | 65.4% | $1,100.00 | 81.3% | $1,100.00 | 79.5% | $1,100.00 | 71.8% | $275.00 | 68.2% | $79.00 | 29.5% | $1,100.00 | 75.9% | $1,100.00 | 64.5% | $50.00 | 28.2% | $50.00 | 25.4% | $50.00 | 20.9% | $50.00 | 13.3% | $50.00 | 7.8% | ||||||||||||||||||
12 | total die area (mm²) | 120 | 336 | 854 | 435 | 466 | 676 | 232 | 279 | 558 | 860 | 279 | 279 | 279 | 558 | 1116 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
13 | dies per wafer (approximate) | 521 | 176 | 63 | 133 | 124 | 82 | 261 | 215 | 101 | 63 | 215 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
14 | yield rate (Seeds model) | 91.2% | 78.8% | 59.4% | 74.2% | 72.8% | 64.9% | 84.4% | 81.7% | 69.1% | 59.2% | 81.7% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 | die cost | $36.00 | $123.00 | $455.00 | $173.00 | $189.00 | $320.00 | $78.00 | $97.00 | $244.00 | $456.00 | $97.00 | $97.00 | $97.00 | $194.00 | $388.00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
16 | silicon interposer cost | $0.00 | $19.00 | $48.00 | $0.00 | $15.00 | $33.00 | $0.00 | $12.00 | $26.00 | $50.00 | $0.00 | $0.00 | $12.00 | $32.00 | $107.00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
17 | package, assembly, and testing | $30.00 | $60.00 | $60.00 | $60.00 | $60.00 | $60.00 | $30.00 | $60.00 | $60.00 | $80.00 | $10.00 | $30.00 | $60.00 | $80.00 | $80.00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
18 | IP royalties | $10.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | $20.00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
19 | chip cost | $76.00 | $222.00 | $583.00 | $253.00 | $284.00 | $433.00 | $128.00 | $189.00 | $350.00 | $606.00 | $127.00 | $147.00 | $189.00 | $326.00 | $595.00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
20 | on package memory configuration | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | good | better | best | |||
21 | LPDDR4X/5 (GB) | 8 | 16 | 8 | 16 | 32 | 8 | 16 | 32 | 8 | 16 | 32 | 8 | 16 | 32 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
22 | HBM2E (GB) | 16 | 32 | 64 | 32 | 64 | 0 | 32 | 64 | 8 | 16 | 32 | 32 | 64 | 32 | 64 | 8 | 16 | 32 | 32 | 64 | 64 | 128 | ||||||||||||||||||||||||||
23 | total on package DRAM | 8 GB | 16 GB | 16 GB | 32 GB | 64 GB | 32 GB | 64 GB | 0 GB | 32 GB | 64 GB | 8 GB | 16 GB | 32 GB | 16 GB | 32 GB | 64 GB | 32 GB | 64 GB | 32 GB | 64 GB | 8 GB | 16 GB | 32 GB | 16 GB | 32 GB | 64 GB | 32 GB | 64 GB | 64 GB | 128 GB | ||||||||||||||||||
24 | memory cost | $34.00 | $68.00 | $140.00 | $280.00 | $560.00 | $280.00 | $560.00 | $0.00 | $280.00 | $560.00 | $34.00 | $68.00 | $136.00 | $104.00 | $208.00 | $416.00 | $280.00 | $560.00 | $280.00 | $560.00 | $34.00 | $68.00 | $136.00 | $104.00 | $208.00 | $416.00 | $280.00 | $560.00 | $560.00 | $1,120.00 | ||||||||||||||||||
25 | package cost | $110.00 | $144.00 | $362.00 | $502.00 | $782.00 | $863.00 | $1,143.00 | $253.00 | $564.00 | $993.00 | $162.00 | $196.00 | $264.00 | $293.00 | $397.00 | $605.00 | $630.00 | $910.00 | $886.00 | $1,166.00 | $181.00 | $215.00 | $283.00 | $293.00 | $397.00 | $605.00 | $606.00 | $886.00 | $1,155.00 | $1,715.00 | ||||||||||||||||||
26 | estimated retail price | $300.00 | $500.00 | $1,100.00 | $1,700.00 | $2,800.00 | $3,000.00 | $4,000.00 | $600.00 | $1,800.00 | $3,200.00 | $400.00 | $600.00 | $900.00 | $900.00 | $1,300.00 | $2,100.00 | $2,000.00 | $3,000.00 | $3,000.00 | $4,000.00 | $500.00 | $600.00 | $900.00 | $900.00 | $1,300.00 | $2,100.00 | $2,000.00 | $3,000.00 | $4,000.00 | $6,000.00 | ||||||||||||||||||
27 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
28 | core area (mm²) | Core + L2$ (mm²) | avg area (mm²) | sources: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29 | icestorm efficiency core | 0.6 | 0.9 | 1.4 | Measurements are based on Apple die photo and annotations by Anandtech, TechInsights, and System Plus Consulting. Avg area is total layout area for entire core/cache complex divided by number of cores/cache slices. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
30 | firestorm performance core | 2.3 | 3.2 | 3.9 | https://www.apple.com/newsroom/2020/11/apple-unleashes-m1/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
31 | gpu core | 2.6 | 3.0 | https://www.apple.com/newsroom/images/product/mac/standard/Apple_new-m1-chip_11102020.zip | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
32 | neural engine core | 0.2 | 0.3 | https://www.anandtech.com/show/16226/apple-silicon-m1-a14-deep-dive | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
33 | SLC cache slice | 1.2 | 1.5 | https://www.techinsights.com/blog/two-new-apple-socs-two-market-events-apple-a14-and-m1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
34 | everything else | 64.1 | https://www.systemplus.fr/reverse-costing-reports/apple-m1-system-on-chip/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
35 | https://www.systemplus.fr/wp-content/uploads/2020/12/SP20608-Apple-M1-System-on-Chip-Sample.pdf | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
36 | wafer diameter (mm) | 300 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
37 | wafer edge exclusion (mm) | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
38 | saw kerf (µm) | 80 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
39 | defects per cm² | 0.08 | https://www.anandtech.com/show/16028/better-yield-on-5nm-than-7nm-tsmc-update-on-defect-rates-for-n5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40 | finished wafer cost | $17,000.00 | https://cset.georgetown.edu/publication/ai-chips-what-they-are-and-why-they-matter/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
41 | LPDDR4X/5 cost per GB | $4.25 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
42 | HBM2E cost per GB | $8.75 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
43 | silicon interposer wafer cost | $650.00 | https://sst.semiconductor-digest.com/2012/12/lifting-the-veil-on-silicon-interposer-pricing/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
44 | design cost ($M) | 550 | https://cset.georgetown.edu/publication/ai-chips-what-they-are-and-why-they-matter/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
45 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
46 | suitable products | Gray cells contain variables that can be freely modified. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
47 | Jade C-Chop | higher end 13-inch MacBook Pro / new 14-inch MacBook Pro | Lilac cells contain constants used by calculations. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
48 | mid range Mac mini | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
49 | higher end 24-inch iMac | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
50 | Jade C-Die | 16-inch MacBook Pro | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
51 | high end Mac mini | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
52 | 27-inch iMac / new larger iMac | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
53 | Jade 2C-Die | iMac Pro / new larger high-end iMac | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
54 | new compact Mac Pro | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
55 | Jade 4C-Die | Mac Pro / new compact Mac Pro | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
56 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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