“残次”芯片是怎么帮苹果做出史上最便宜产品的

简单总结：

• 苹果把“残次”芯片——也就是因为制造缺陷而被关掉部分核心的处理器——用在iPhone 17e和入门款MacBook Air这些更实惠的产品上。
• 这种行业里早就有的做法，能让苹果把原本要扔掉的芯片救回来，关掉有问题的部分，既提高了生产良率，又能推出不同价位的产品。
• 性能影响通常和关掉的核心数量成正比，比如iPhone 17e因为少了一个GPU核心，图形性能比标准版低了大约20%。

最近几个星期，你可能经常听到“binned”（残次/分 bin）这个词，用来形容iPhone 17e和MacBook Neo里面的芯片。那到底是什么意思呢？简单说，“binning”就是把同一批东西按照特点分门别类，然后用不同的方式卖出去或者用在不同地方。

这个说法最早来自农业：一季庄稼收下来，要分成好几堆。最漂亮、最好的那一堆单独卖，放到准备上市的 bin 里；长得一般、卖相不佳的，就放到另一堆，准备打折批发做加工食品；最差的那些，就再分到另一堆，拿去当动物饲料或者肥料。

现在，“binning”几乎用在所有采矿、收割和制造业里，从宝石到衣服，当然也包括半导体。比如一块RAM芯片测试时跑不到3000MHz，就会被分到低一档，当2800MHz的芯片卖出去。

英特尔、AMD、英伟达这些大厂早就这么干了很多年。但苹果把“binned芯片”这个说法带进了大众视野，因为他们把这种芯片用在了很多人都在用的产品里。下面就说说这个过程到底是怎么回事，以及苹果是怎么利用它的。

芯片分 bin 的过程

处理器（包括苹果自己的）分 bin 通常有两种方式：时钟频率和设计缺陷。芯片会先测试不同的频率和电压，能达到目标速度的就留下来，达不到的就降档处理。

芯片厂商可以把跑得最快的那些卖高价，或者像苹果这样，放进高端产品里，因为那些产品本来就该有顶尖性能。苹果一般不公布自己芯片的具体频率，最终能跑多快也很大程度取决于设备本身的散热能力。

更常见也更容易理解的“残次”方式，是直接把芯片上某些部分关掉，把原本制造失败的芯片救回来。

iPhone 17e用的就是A19芯片的“残次”版本，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图案的“掩膜”，一层一层蚀刻在硅片上的，精度要求极高。

一张普通的硅晶圆（直径大概30厘米左右的大圆片）能切出大约500个像A18这样的芯片，但其中很大一部分会有缺陷，没法正常工作。如果苹果只能把它们全扔掉，一张晶圆可能只能得到200个能用的（甚至更少）。能用的芯片比例就是“良率”。因为制造成本是按整张晶圆算的，良率越高，每个芯片的成本就越低。

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，每个核心都一模一样。这种重复性正好可以用来做制造冗余，让本来有缺陷的芯片也能用在其他产品上。

只要设计得当，有缺陷的GPU核心就可以通过“熔断”方式永久关掉，软件运行时直接忽略它。这样，一个原本6核GPU的坏芯片，就能变成能正常工作的5核芯片。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。

苹果哪些产品用了残次芯片？

苹果用残次芯片已经差不多十年了。2018年的第三代iPad Pro就用过A12X，它是A12的升级版：A12是6核CPU+4核GPU，而A12X变成了8核CPU+7核GPU。

后来大家才知道，A12X其实原本设计的是8个GPU核心。当时良率太差，苹果只好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用上了A12Z，其实就是同一颗芯片，只是把那个第八个GPU核心又打开了——因为那时制造良率已经提高上来了。

入门款MacBook Air用的就是少了一两个GPU核心的“残次”版本芯片。

M1刚推出时，MacBook Air用的是8核GPU版本，但入门款故意关掉了一个GPU核心，这样苹果每张晶圆就能拿到更多可用芯片，大幅降低了M1的成本。

现在苹果有很多产品都在用残次芯片：iPhone Air用的是和iPhone 17 Pro一样的A19 Pro，但关掉了一个GPU核心（6核变5核）；iPhone 17e用的是A19的残次版，GPU核心只有4个，而普通iPhone 17是5个；入门款MacBook Air的M5关掉了两个GPU核心（10核变8核）；MacBook Neo则用了关掉一个GPU核心的A18 Pro。

残次芯片让苹果提高了良率、降低了芯片成本，还能不用重新设计全新芯片，就做出更便宜、性能稍低一点的产品。而且因为苹果是少数几家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的优势。

残次芯片对性能有多大影响？

如果你买了带“残次”芯片的产品，是不是就明显吃亏了？和电脑产品性能有关的事一样，答案还是：看情况。

其他条件都一样的情况下，残次芯片的峰值性能下降幅度，和被关掉的部分基本成正比。GPU从5核变成4核，就是少了20%的核心，通常峰值图形性能也会下降大约20%。

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。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。残次芯片会用在不同产品上，这些产品的散热、内存速度、最高频率等都不一样，所以最终的性能差距从来不只是芯片本身那一点变化造成的。

作为经验之谈，你可以这样理解：残次芯片带来的最坏性能损失，大概就等于被减少的那部分比例。M5从10核GPU变成8核，最多也就让GPU相关性能下降20%，而且只影响那些特别依赖GPU吞吐量的应用，不会影响CPU或内存速度占主导的部分。

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的坑人招数，而是芯片行业里非常标准的做法。它让苹果比那些无法掌控整个制造流程的对手有了很大优势。