苹果芯片“分 bin”是怎么回事？它到底有什么影响？

简单总结：

• 芯片分 bin 是苹果在生产过程中，把处理器按照性能好坏分类，把有问题的核心禁用掉，从而从每片晶圆里挤出更多能用的芯片。
• 这样一来，苹果不用重新设计新芯片，就能推出不同性能档次的产品，比如用在 iPhone 17e 和 MacBook Air 上。
• 性能下降通常和被禁用的核心数量直接相关，比如 iPhone 17e 因为少了一个 GPU 核心，图形性能大概低了 20%。

最近这几个星期，你可能经常听到有人说 iPhone 17e 和 MacBook Neo 里用的芯片是“binned”的。那到底是什么意思呢？简单来说，“binning”（分 bin）就是把一大批相同的东西，按照不同特点分门别类，然后用在不同的地方或以不同价格卖出去。

这个说法最早来自农业：同一批收成的作物要分到不同的箱子里。长得最好看的，就单独挑出来卖高价；卖相一般点的，就整箱便宜卖给食品加工厂；最差的那些，就拿去当动物饲料或者肥料。

现在，这个做法已经用在几乎所有采矿、收割和制造业里，从宝石到衣服，当然也包括半导体芯片。比如一块内存条测试时跑不到 3000 MHz，就会被分到低一档，当 2800 MHz 的芯片卖。

英特尔、AMD、英伟达这些大厂早就一直在用分 bin 的办法。但苹果把这个词用在大众产品上，才让它变得更出名。下面就来说说这个过程到底是怎么运作的，以及苹果是怎么靠它占便宜的。

芯片分 bin 的具体过程

处理器（包括苹果的自家芯片）通常从两个方面分 bin：一个是时钟频率，另一个是设计或制造缺陷。芯片会接受不同频率和电压的测试，能达到目标速度的就留下来，达不到的就降级使用。

芯片厂商可以把最快的那些卖高价，或者像苹果这样，放进高端产品里，满足顶级性能的需求。苹果一般不公开自家芯片的具体频率，最终能跑多快，也很大程度上取决于设备本身的散热能力。

更常见的分 bin 方法，是直接把芯片上某些部分禁用掉，把原本可能报废的产品救回来。

iPhone 17e 用的就是 A19 芯片的“分 bin”版本，比标准版少了一个 GPU 核心。

现代处理器里有上百亿个晶体管，是通过高频紫外光透过电路“掩膜”一层一层刻在硅片上的，精度要求极高。

一张典型的硅晶圆（直径大约 30 厘米的大圆片）大概能切出 500 个左右的 A18 级芯片，但其中很多都会有缺陷。如果全扔掉，可能每张晶圆只能得到 200 个甚至更少的可用芯片。这个可用比例就叫“良率”。因为制造成本是按整张晶圆算的，良率越高，每颗芯片的成本就越低。

现代芯片设计里，很多区域都是重复且功能完全一样的。比如有 6 个 GPU 核心，每个核心长得一模一样。这种重复性正好可以用来做冗余：哪怕某个核心有问题，也可以把它“熔断”关掉，不让软件用到它。这样，一个原本有缺陷的 6 核 GPU 芯片，就能变成能正常使用的 5 核版本。这种手法可以用在芯片上任何大量重复的部分：CPU 核心、GPU 核心、缓存、内存接口等等。

哪些苹果产品用了分 bin 芯片？

苹果用分 bin 芯片已经有差不多十年历史了。2018 年的第三代 iPad Pro 就用过 A12X，它其实是 A12 的升级版：A12 是 6 核 CPU + 4 核 GPU，而 A12X 是 8 核 CPU + 7 核 GPU。

后来大家才知道，A12X 芯片其实原本设计了 8 个 GPU 核心，只是因为当时良率不高，苹果不得不把每个芯片都关掉一个 GPU 核心，才能保证每张晶圆产出足够多的可用芯片，把成本控制住。到了 2020 年初，第四代 iPad Pro 用了 A12Z，就是同一个芯片，但把第八个 GPU 核心重新打开了，因为那时制造良率已经提高上来了。

入门款 MacBook Air 一直都用少了一两个 GPU 核心的“分 bin”版本芯片。

M1 刚推出时，MacBook Air 用的是 8 核 GPU 的版本，但入门机型故意禁用了一个 GPU 核心，这样每张晶圆就能产出更多可用芯片，大幅降低了 M1 的成本。

现在苹果有很多产品都在用分 bin 芯片。iPhone Air 用的是和 iPhone 17 Pro 一样的 A19 Pro，但其中一个 GPU 核心被禁用。iPhone 17e 用的是 A19 的分 bin 版，GPU 核心只有 4 个，而普通 iPhone 17 有 5 个。入门款 MacBook Air 用的 M5 则禁用了两个 GPU 核心（变成 8 核而不是 10 核）。MacBook Neo 用的则是少了一个 GPU 核心的 A18 Pro。

分 bin 让苹果提高了良率、降低了芯片成本，还能不用重新设计新芯片，就做出更便宜、性能稍低的产品。加上苹果是少数能自己设计芯片又自己做硬件的公司，这给他们带来了巨大优势。

分 bin 对性能到底有多大影响？

如果你买到用了分 bin 芯片的产品，是不是就明显吃亏了？跟很多电脑产品性能问题一样，答案还是：看情况。

其他条件都一样的情况下，分 bin 芯片的峰值性能下降，和被禁用的部分比例基本一致。从 5 个 GPU 核心变成 4 个，就是少了 20%，实际图形性能通常也会下降 20% 左右。

比如 iPhone 17e 的 GPU 性能就比 iPhone 17 低大约 20%，因为它正好少了 20% 的 GPU 核心。而 iPhone Air 比 iPhone 17 Pro 少 17% 的 GPU 核心，图形基准测试结果也慢了差不多 17%。

但实际情况没这么简单。很少有应用只受单一部件性能限制。分 bin 后的芯片会用在不同设备上，这些设备的散热、内存速度、最高频率等条件都不一样，所以最终性能差异从来不只是分 bin 本身造成的。

简单来说，最坏的情况下，性能下降幅度不会超过被禁用部件的比例。比如 M5 从 10 核 GPU 变成 8 核，最多也就掉 20% 的性能，而且只在那些特别依赖 GPU 吞吐量的应用里才会这样，其他受 CPU 或内存影响大的场景影响会小得多。

苹果确实可以做得更好，让大家清楚知道同名产品可能有明显不同的性能表现。但芯片分 bin 并不是什么偷偷摸摸坑消费者的把戏，它是整个芯片行业通用的做法。正是因为能把有缺陷的部分回收利用，苹果才能在竞争中获得巨大优势——毕竟大多数对手并不能完全掌控整个制造流程。