Il silicio personalizzato di Apple dovrebbe passare a 3 nm, una tecnica di produzione di nuova generazione, entro la fine dell’anno, ma cosa significa esattamente il processo migliorato per i chip di nuova generazione dell’azienda?
La fabbricazione di semiconduttori è il processo utilizzato per realizzare i chip. Il “nodo” del processo è, in termini semplici, una misura della dimensione più piccola possibile utilizzata nella produzione, misurata in nanometri (nm). Il nodo di un chip aiuta a determinare la sua densità di transistor, nonché il suo costo, le prestazioni e l’efficienza.
Il legame con le dimensioni fisiche effettive è diventato nebuloso negli ultimi anni poiché i progressi sono rallentati e il marketing è diventato più importante, ma denota ancora ampiamente quanto sia avanzata la tecnologia dei chip.
Quali nodi utilizza attualmente Apple?
Apple ha fatto l’ultimo grande salto nel processo di fabbricazione nel 2020, quando è passata al processo a 5 nm di TSMC con l’A14 Bionic e il chip M1. Alcuni chip, come S6, S7 e S8 nell’Apple Watch, hanno continuato a utilizzare un processo di fabbricazione a 7 nm perché si basano sull’A13 Bionic, l’ultimo chip a 7 nm di Apple progettato per l’iPhone.
Apple ha introdotto il chip A16 Bionic con iPhone 14 Pro e iPhone 14 Pro Max lo scorso anno. Apple afferma che si tratta di un chip a 4 nm perché utilizza il processo “N4” di TSMC, ma in realtà è realizzato con una versione potenziata dei processi a 5 nm N5 e N5P di TSMC.
Cosa porterà 3nm?
Come minimo, 3nm dovrebbe fornire il più grande salto di prestazioni ed efficienza ai chip Apple dal 2020. L’aumento del numero di transistor reso possibile da 3nm consente al chip di eseguire più attività contemporaneamente e a una velocità maggiore, consumando meno energia.
La tecnica di produzione di nuova generazione consente ai chip di utilizzare fino al 35% di energia in meno fornendo prestazioni migliori rispetto al processo a 5 nm che Apple ha utilizzato per tutti i suoi chip delle serie A e M dal 2020.
I chip a 3 nm potrebbero anche consentire un hardware di chip dedicato più avanzato. Ad esempio, un chip da 3 nm potrebbe potenzialmente supportare attività di intelligenza artificiale e apprendimento automatico più avanzate, nonché capacità grafiche più avanzate.
Si diceva che Apple avesse progettato una nuova CPU con funzionalità di ray-tracing per l’A16 Bionic, ma ha eliminato la tecnologia alla fine del processo di sviluppo dell’A15 Bionic, tornando alla CPU dall’A15 Bionic. Pertanto, il supporto del ray tracing integrato con i primi chip a 3 nm sembra molto probabile.
Vale la pena notare che il passaggio a chip di dimensioni inferiori può anche presentare alcune sfide, come una maggiore densità di potenza, generazione di calore e complessità di produzione. Questo è uno dei motivi per cui i grandi salti del processo di fabbricazione si verificano sempre meno spesso.
Secondo L’informazione, i futuri chip di silicio Apple basati sul processo a 3 nm presenteranno fino a quattro die, che supporteranno fino a 40 core di elaborazione. Il chip M2 ha una CPU a 10 core e M2 Pro e Max hanno CPU a 12 core, quindi 3nm potrebbe aumentare significativamente le prestazioni multi-core.
Quando arriveranno i primi chip a 3 nm?
TSMC ha intensificato i test sulla produzione a 3 nm dal 2021, ma quest’anno la tecnologia dovrebbe essere abbastanza matura da essere commercialmente valida. Si prevede che TSMC inizi la produzione commerciale completa di chip a 3 nm nel quarto trimestre del 2022. Si ritiene che il programma di produzione andrà secondo i piani.
Si ritiene che l’ordine di Apple di chip da 3 nm sia così grande da occupare l’intera capacità produttiva di TSMC per il nodo quest’anno. Rapporti recenti suggeriscono che il fornitore stia lottando per produrre abbastanza chip da 3 nm per soddisfare la domanda dei prossimi dispositivi Apple.
Gli analisti ritengono che TSMC stia riscontrando problemi con gli strumenti e la resa, con un impatto sull’aumento della produzione in serie della nuova tecnologia di chip. C’è la possibilità che alcuni dispositivi M3 possano ritardare leggermente a causa di questi problemi, ma sembra improbabile che Apple voglia ritardare il lancio dei modelli A17 Bionic e iPhone 15 Pro.
Una volta che la produzione a 3 nm sarà ben consolidata, TSMC passerà a 2 nm. Si prevede che inizi la produzione sul nodo a 2 nm nel 2025.
Quali dispositivi in arrivo presenteranno chip di silicio Apple da 3 nm?
Quest’anno, si dice che Apple introdurrà almeno due chip realizzati con il processo a 3 nm di TSMC: l’A17 Bionic e il chip M3. I primi dispositivi contenenti l’A17 Bionic saranno probabilmente l’iPhone 15 Pro e l’iPhone 15 Pro Max, che dovrebbero essere lanciati in autunno.
I primi dispositivi M3 dovrebbero includere un MacBook Air da 13 pollici aggiornato, un iMac da 24 pollici e un iPad Pro. iPhone 15 Pro e iPhone 15 Pro Max sono gli unici dispositivi che si dice contengano il chip A17 Bionic, ma è probabile che arrivino su iPhone 16 e iPhone 16 Plus il prossimo anno, e potenzialmente su altri dispositivi come iPad mini e Apple TV in gli anni a venire.
Apple sta lavorando su più chip M3, nome in codice Ibiza, Lobos e Palma. Guardando più avanti, l’analista Apple Ming-Chi Kuo ritiene che i nuovi modelli di MacBook Pro da 14 e 16 pollici in arrivo nel 2024 saranno dotati di chip M3 Pro e M3 Max.