Con el lanzamiento de Al alinear el iPhone 12 de Apple a partir del mes pasado, el iPhone se convirtió en el primer teléfono con un chip de 5 nm. El A14 Bionic está diseñado por Apple, pero teniendo en cuenta que la empresa, como la mayoría de los fabricantes de teléfonos inteligentes, no posee instalaciones de fabricación de chips, Apple confía esta tarea a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). Esta última es la fundición independiente más grande del mundo y según TrendForce (a través de AppleInsider), tendrá casi el 60% del mercado de procesos avanzados a finales del próximo año.
Apple supuestamente implementará un chip A16 de 4nm para iPhones en 2022
Cuando decimos que el A14 Bionic es un chip de 5 nm, estamos hablando del nodo de proceso utilizado para hacer el circuito integrado. Este número se basa en el número de transistores empaquetados en un cuadrado de un mm. Por ejemplo, los chips de 5 nm de TSMC albergan 171,3 millones de transistores en un mm cuadrado en comparación con los 89,97 millones de transistores colocados en el mismo espacio denso dentro del Bionic A13 de 7 nm. ¿Porque es esto importante? Dado que cuanto mayor es la densidad del transistor y más pequeño es el nodo de proceso, más potente y energéticamente eficiente es el chip. Y mirando la cantidad de transistores, hay 8.5 mil millones usados en el A13 Bionic y 11.8 mil millones dentro del A14 Bionic. Si bien el nuevo Apple M1 de 5 nm es para Mac, ese chip tiene la friolera de 16 mil millones de transistores dentro de cada chip.
Cada chipset A14 Bionic de 5 nm contiene 11,8 mil millones de transistores
Apple afirma que el procesador central y el procesador de gráficos del A14 Bionic son hasta un 50 por ciento más rápidos que los chips comparables que se utilizan actualmente en los teléfonos inteligentes. Parte de eso se debe al hecho de que el primer chip de 5 nm de Qualcomm, el Snapdragon 875, no se verá en los teléfonos disponibles hasta principios del próximo año. El chipset Kirin 9000 de Huawei fue preparado por TSMC hasta mediados de septiembre, cuando entraron en vigor las restricciones de EE. UU. El fabricante chino utiliza el IC en su serie Mate 40. Se espera que tanto TSMC como Samsung Foundry aumenten su producción a 5 nm el próximo año.
El informe de TrendForce analiza lo que podemos esperar de Apple en 2022. Para 2022, se espera que Apple saque el A16 Bionic de la línea de ensamblaje de 4 nm de TSMC. Dado que se desconoce el futuro de la línea Kirin de Huawei, los primeros teléfonos Android que coincidan con el A16 Bionic probablemente estarán disponibles en 2023 con el lanzamiento del Snapdragon 895. Durante la segunda mitad de 2022, se espera que TSMC comience la producción en masa del nodo de 3 nm. de proceso. Estos chips deben tener una densidad de transistores de 300 transistores por mm2. Eso sería un aumento del 75% en la densidad de transistores para los chips de 5 nm de TSMC. Para mostrarte lo lejos que hemos llegado, en 2010 El iPhone 4 funcionaba con el chipset Apple A4 fabricado por Samsung en su fundición utilizando el nodo de proceso de 45 nm.
En 1965, el cofundador de Intel, Gordon Moore, observó que la densidad de transistores en los chips tendía a duplicarse casi cada dos años. Esto se conoció como Ley de Moore y fue revisado por Moore en 1975 para requerir una duplicación de la densidad del transistor cada dos años. El aumento en esta métrica de componentes de 7 nm a 5 nm fue del 90%. Según datos preliminares, el aumento del nodo de proceso de 5 nm a 3 nm será del 75% y existe la preocupación de que se acerque el fin de la Ley de Moore. Tanto TSMC como Samsung tienen hojas de ruta para 2nm y se especula que la investigación y el desarrollo se realizan en el nodo de proceso de 1nm.
Lo que ayudó a los fabricantes de chips a aumentar la densidad de transistores fue la invención de la litografía ultravioleta extrema (EUV). Esta tecnología utiliza rayos ultravioleta para marcar las obleas de silicio para mostrar dónde se colocarán los transistores. Teniendo en cuenta que el A14 Bionic emplea 11.8 mil millones de transistores, los patrones creados por EUV son extremadamente delgados y han ayudado a que la ley de Moore se mantenga viva.
La serie iPhone 13 del próximo año contará con la tecnología A15 Bionic, que también utilizará el nodo de proceso de 5 nm.
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