Uma das coisas boas que saíram do governo Trump foi o foco na produção de semicondutores nos EUA. Isso levou a principal fundição do mundo, TSMC, a abrir uma instalação de fabricação de chips em Phoenix, Arizona, que está programada para entrar em operação em 2024 com chips saindo da linha fabricados usando o nó de processo de 5 nm da fundição.
Apple e TSMC discutem a mudança da produção de chips de 3nm para os EUA
Simplificando, quanto menor o nó do processo, menores os transistores empregados na o componente permitindo que mais deles caibam dentro do chip. Isso é importante porque geralmente quanto maior o número de transistores dentro de um chip, mais poderoso e eficiente em termos de energia ele é. Este ano, a Samsung Foundry estará enviando chips de 3 nm e no próximo ano a TSMC entregará o A17 Bionic de 3 nm para a Apple para o iPhone 15 Pro e iPhone 15 Ultra.
Os transistores Gate All Around serão usados na produção de 3nm da Samsung e na produção de 2nm da TSMC. Crédito de imagem CopperPod
Como exemplo, o A13 Bionic encontrado na série iPhone 11 de 2019 foi fabricado pela TSMC usando seu nó de processo de 7 nm e carrega 8,5 bilhões de transistores. O A16 Bionic usado para alimentar os modelos do iPhone 14 Pro é fabricado pela TSMC usando seu processo aprimorado de 5 nm (chamado de 4 nm) e cada chip é equipado com quase 16 bilhões de transistores. Em maio de 2021, a IBM anunciou que havia desenvolvido um chip de 2 nm que seria capaz de”colocar 50 bilhões de transistores em um espaço aproximadamente do tamanho de uma unha”. adoram transferir a produção de chips para uma área do mundo que não é potencialmente um foco de atenção da China como Taiwan. Com a China procurando se tornar autossuficiente na produção de chips, sempre há o temor de que o país esteja de olho em Taiwan. A Apple adoraria transferir a produção de ponta da TSMC para fora de Taiwan e para os estados. Mas de acordo com o TechSpot, tanto a Apple quanto a TSMC estão discutindo a mudança da produção de 3nm da TSMC para os estados. Isso pode exigir que a TSMC traga mais talentos para os EUA. A Apple poderia acessar seus chips mais rapidamente se a TSMC pudesse fabricá-los no Arizona e talvez isso pudesse aliviar a Apple de algumas das preocupações que poderia ter sobre a situação geopolítica.
Obviamente, isso não poderia acontecer imediatamente, e com a fábrica no Arizona não prevista para abrir até 2025, quando o nó de processo de 3 nm estiver disponível para ser feito nos estados, a Apple pode estar pensando em usar um nó de 2 nm chip da série iPhone 17 Pro. Mas se a empresa continuar diferenciando os chips usados nos modelos não Pro e Pro, até 2025 o iPhone 17 e o iPhone 17 Plus poderão estar usando chips fabricados nos EUA.
Além disso, um dos TSMC’s fábricas agora está trabalhando em uma maneira de reduzir o nó do processo para 1 nm. No mês passado, a Samsung Foundry anunciou um roteiro para sua produção de chips, que passará do nó de processo de 3 nm deste ano para 2 nm em 2025. Em 2027, a Samsung Foundry diz que produzirá chips usando um nó de processo de 1,4 nm. A Intel anunciou no ano passado que novas tecnologias permitirão competir pela liderança do processo até 2025 com TSMC e Samsung.
A TSMC não mudará para transistores Gate All Around até que comece a enviar chips de 2nm
O problema que empresas como TSMC, Samsung Foundry e Intel enfrentam é como tornar os transistores menores. Todo o processo é extremamente complexo. Nos últimos anos, a TSMC e a Samsung Foundry têm usado o que é conhecido como transistores FinFET (fin-shaped Field Effect). A Samsung este ano começou a usar transistores Gate-All-Around (GAA).
Os transistores GAA podem fazer com que a porta entre em contato com todos os quatro lados do canal do transistor para dar mais controle sobre o fluxo de corrente (os transistores FinFET cobrem apenas três lados do canal) substituindo a vertical fin com pilhas horizontais do que são chamadas de nanofolhas. O transistor GAA, projetado primeiramente pela Samsung, pode ajudar a reduzir o tamanho do transistor (cujos benefícios mencionamos anteriormente) e melhorar a densidade do transistor, permitindo mais transistores dentro de um chip.
Os chips GAA também permitem que o canal seja ampliado dentro do chip. componente que permitirá que o chip seja mais rápido. Também ajudará a conduzir chips mais eficientes em termos de energia. Lembre-se de que a TSMC está aderindo ao FinFET para sua produção de 3 nm e usará o GAA quando os chips de 2 nm começarem a sair da linha. A Samsung já está usando GAA em seus componentes de 3nm.
