Het aangepaste silicium van Apple zal naar verwachting later dit jaar overgaan op 3nm, een productietechniek van de volgende generatie, maar wat betekent het verbeterde proces precies voor de chips van de volgende generatie van het bedrijf?
Halfgeleiderfabricage is het proces dat wordt gebruikt om chips te maken. Het”knooppunt”van het proces is, in eenvoudige bewoordingen, een maat voor de kleinst mogelijke dimensie die wordt gebruikt bij de fabricage, gemeten in nanometer (nm). Het knooppunt van een chip helpt bij het bepalen van de transistordichtheid, evenals de kosten, prestaties en efficiëntie.
Het verband met werkelijke fysieke afmetingen is de laatste jaren wazig geworden naarmate de vooruitgang is vertraagd en marketing is geworden belangrijker, maar het geeft in grote lijnen nog steeds aan hoe geavanceerd de chiptechnologie is.
Apple maakte de laatste grote fabricageprocessprong in 2020, toen het overging op TSMC’s 5nm-proces met de A14 Bionic en de M1-chip. Sommige chips, zoals de S6, S7 en S8 in de Apple Watch, gebruiken nog steeds een 7nm-fabricageproces omdat ze gebaseerd zijn op de A13 Bionic – de laatste 7nm-chip van Apple die is ontworpen voor de iPhone.
Apple introduceerde vorig jaar de A16 Bionic-chip met de iPhone 14 Pro en iPhone 14 Pro Max. Apple beweert dat het een 4nm-chip is omdat het TSMC’s”N4″-proces gebruikt, maar in werkelijkheid is het gemaakt met een verbeterde versie van TSMC’s 5nm N5-en N5P-processen.
Wat zal 3nm brengen?
Op zijn minst zou 3nm de grootste prestatie-en efficiëntiesprong voor de chips van Apple moeten zijn sinds 2020. Het toegenomen aantal transistors dat mogelijk wordt gemaakt door 3nm stelt de chip in staat om meer taken tegelijkertijd en sneller uit te voeren, terwijl hij minder verbruikt vermogen.
Dankzij de productietechniek van de volgende generatie kunnen chips tot 35 procent minder stroom verbruiken en tegelijkertijd betere prestaties leveren in vergelijking met het 5nm-proces dat Apple sindsdien heeft gebruikt voor al zijn chips uit de A-en M-serie 2020.
3nm-chips zouden ook meer geavanceerde speciale chiphardware mogelijk kunnen maken. Een 3nm-chip zou bijvoorbeeld mogelijk meer geavanceerde kunstmatige intelligentie en machine learning-taken kunnen ondersteunen, evenals meer geavanceerde grafische mogelijkheden.
Het gerucht ging dat Apple een nieuwe CPU met ray-tracing-mogelijkheden voor de A16 Bionic had ontworpen, maar de technologie laat in het ontwikkelingsproces van de A15 Bionic schrapte en terugkeerde naar de CPU van de A15 Bionic. Als zodanig lijkt ingebouwde ray tracing-ondersteuning bij de eerste 3nm-chips zeer waarschijnlijk.
Het is vermeldenswaard dat de overstap naar een kleinere chip ook enkele uitdagingen met zich mee kan brengen, zoals een hogere vermogensdichtheid, warmteontwikkeling en fabricagecomplexiteit. Dit is een van de redenen waarom grote sprongen in het fabricageproces steeds minder vaak voorkomen.
Volgens The Information zullen toekomstige Apple-siliciumchips die op het 3nm-proces zijn gebouwd, tot vier matrijzen bevatten, die tot 40 zouden ondersteunen. kernen berekenen. De M2-chip heeft een 10-core CPU en de M2 Pro en Max hebben 12-core CPU’s, dus 3nm zou de multi-coreprestaties aanzienlijk kunnen verbeteren.
Wanneer komen de eerste 3nm-chips?
TSMC heeft het testen op 3nm-productie sinds 2021 opgevoerd, maar dit jaar zal de technologie naar verwachting volwassen genoeg zijn om commercieel levensvatbaar te zijn. TSMC zal naar verwachting in het vierde kwartaal van 2022 beginnen met de volledige commerciële productie van 3nm-chips. Aangenomen wordt dat het productieschema volgens plan verloopt.
De bestelling van Apple voor 3nm-chips is zo groot dat het TSMC’s volledige productiecapaciteit voor de node dit jaar. Recente rapporten suggereren dat de leverancier moeite heeft om genoeg 3nm-chips te produceren om aan de vraag naar Apple’s aankomende apparaten te voldoen.
Analisten zijn van mening dat TSMC problemen heeft met tools en opbrengst, wat van invloed is op de opstart naar volumeproductie van de nieuwe chip technologie. Er is een kans dat sommige M3-apparaten een beetje vertraging oplopen vanwege deze problemen, maar het lijkt onwaarschijnlijk dat Apple de lancering van de A17 Bionic-en iPhone 15 Pro-modellen zou willen uitstellen.
Zodra de 3nm-productie is voltooid goed ingeburgerd, zal TSMC doorgaan naar 2nm. De productie op het 2nm-knooppunt zal naar verwachting in 2025 beginnen.
Welke aankomende apparaten zullen voorzien zijn van 3nm Apple-siliciumchips?
Dit jaar gaat het gerucht dat Apple ten minste twee chips zal introduceren gemaakt met het 3nm-proces van TSMC: de A17 Bionic en de M3-chip. De eerste apparaten met de A17 Bionic zijn waarschijnlijk de iPhone 15 Pro en de iPhone 15 Pro Max, die naar verwachting in de herfst op de markt komen.
De eerste M3-apparaten zullen naar verwachting een bijgewerkte 13-inch MacBook Air, 24-inch iMac en iPad Pro. De iPhone 15 Pro en iPhone 15 Pro Max zijn de enige apparaten waarvan wordt beweerd dat ze de A17 Bionic-chip bevatten, maar waarschijnlijk komt hij volgend jaar naar de iPhone 16 en iPhone 16 Plus, en mogelijk naar andere apparaten zoals de iPad mini en Apple TV in de komende jaren.
Apple werkt aan meerdere M3-chips, codenaam Ibiza, Lobos en Palma. Apple-analist Ming-Chi Kuo kijkt verder vooruit en denkt dat de nieuwe 14-en 16-inch MacBook Pro-modellen die in 2024 verschijnen, M3 Pro-en M3 Max-chips zullen hebben.
