Espera-se que o silício personalizado da Apple salte para 3 nm, uma técnica de fabricação de próxima geração, ainda este ano, mas o que exatamente o processo aprimorado significa para os chips de próxima geração da empresa?
A fabricação de semicondutores é o processo usado para fazer chips. O “nó” do processo é, em termos simples, uma medida da menor dimensão possível utilizada na fabricação, medida em nanômetros (nm). O nó de um chip ajuda a determinar sua densidade de transistor, bem como seu custo, desempenho e eficiência.
O vínculo com as dimensões físicas reais tornou-se nebuloso nos últimos anos, à medida que os avanços diminuíram e o marketing se tornou mais importante, mas ainda denota amplamente o quão avançada é a tecnologia do chip.
Quais nós a Apple usa atualmente?
A Apple deu o último grande salto no processo de fabricação em 2020, quando mudou para o processo de 5 nm da TSMC com o A14 Bionic e o chip M1. Alguns chips, como o S6, S7 e S8 no Apple Watch, continuaram a usar um processo de fabricação de 7 nm porque são baseados no A13 Bionic – o chip final de 7 nm da Apple projetado para o iPhone.
A Apple apresentou o chip A16 Bionic com o iPhone 14 Pro e iPhone 14 Pro Max no ano passado. A Apple afirma que é um chip de 4 nm porque usa o processo “N4” da TSMC, mas na realidade é feito com uma versão aprimorada dos processos N5 e N5P de 5 nm da TSMC.
O que 3nm trará?
No mínimo, 3nm deve fornecer o maior salto de desempenho e eficiência para os chips da Apple desde 2020. O aumento do número de transistores possibilitado por 3nm permite que o chip execute mais tarefas simultaneamente e em um ritmo mais rápido, usando menos energia.
A técnica de produção de última geração permite que os chips usem até 35% menos energia, proporcionando melhor desempenho em comparação com o processo de 5 nm que a Apple usa para todos os seus chips das séries A e M desde 2020.
Os chips de 3 nm também podem permitir hardware de chip dedicado mais avançado. Por exemplo, um chip de 3 nm poderia potencialmente suportar tarefas mais avançadas de inteligência artificial e aprendizado de máquina, bem como recursos gráficos mais avançados.
Há rumores de que a Apple projetou uma nova CPU com recursos de rastreamento de raios para o A16 Bionic, mas descartou a tecnologia no final do processo de desenvolvimento do A15 Bionic, revertendo para a CPU do A15 Bionic. Como tal, o suporte integrado de rastreamento de raios com os primeiros chips de 3 nm parece altamente provável.
Vale a pena notar que mudar para um tamanho de chip menor também pode apresentar alguns desafios, como maior densidade de energia, geração de calor e complexidade de fabricação. Esta é uma das razões pelas quais grandes saltos no processo de fabricação ocorrem cada vez menos.
De acordo com A informação, os futuros chips de silício da Apple construídos no processo de 3 nm apresentarão até quatro matrizes, que suportariam até 40 núcleos de computação. O chip M2 possui uma CPU de 10 núcleos e o M2 Pro e Max possui CPUs de 12 núcleos, portanto, 3nm pode aumentar significativamente o desempenho de vários núcleos.
Quando chegarão os primeiros chips de 3nm?
A TSMC aumentou seus testes na produção de 3 nm desde 2021, mas este ano espera-se que a tecnologia esteja madura o suficiente para ser comercialmente viável. Espera-se que a TSMC comece a produção comercial completa de chips de 3 nm no quarto trimestre de 2022. Acredita-se que o cronograma de produção esteja seguindo o planejado.
Acredita-se que o pedido de chips de 3 nm da Apple seja tão grande que ocupa toda a capacidade de produção da TSMC para o nó este ano. Relatórios recentes sugerem que o fornecedor está lutando para produzir chips de 3 nm suficientes para atender à demanda dos próximos dispositivos da Apple.
Os analistas acreditam que a TSMC está tendo problemas com ferramentas e rendimento, impactando o aumento da produção em volume da nova tecnologia de chip. Há uma chance de que alguns dispositivos M3 atrasem um pouco por conta desses problemas, mas parece improvável que a Apple queira atrasar o lançamento dos modelos A17 Bionic e iPhone 15 Pro.
Assim que a produção de 3nm estiver bem estabelecida, a TSMC passará para 2nm. Espera-se que comece a produção no nó de 2nm em 2025.
Quais dispositivos futuros apresentarão chips de silício da Apple de 3 nm?
Este ano, há rumores de que a Apple apresentará pelo menos dois chips feitos com o processo de 3 nm da TSMC: o A17 Bionic e o chip M3. Os primeiros dispositivos contendo o A17 Bionic provavelmente serão o iPhone 15 Pro e o iPhone 15 Pro Max, que devem ser lançados no outono.
Espera-se que os primeiros dispositivos M3 incluam um MacBook Air atualizado de 13 polegadas, um iMac de 24 polegadas e um iPad Pro. O iPhone 15 Pro e o iPhone 15 Pro Max são os únicos dispositivos com rumores de conter o chip A17 Bionic, mas é provável que venha para o iPhone 16 e iPhone 16 Plus no próximo ano e potencialmente outros dispositivos como o iPad mini e a Apple TV em os próximos anos.
A Apple está trabalhando em vários chips M3, codinomes Ibiza, Lobos e Palma. Olhando para o futuro, o analista da Apple Ming-Chi Kuo acredita que os novos modelos MacBook Pro de 14 e 16 polegadas que chegarão em 2024 contarão com os chips M3 Pro e M3 Max.
