Mac logo
Stock Photo, tags: apple att - cdn.pixabay.com

Apple kommer att använda TSMC:s revolutionerande 2-nanometerschip

januari 25, 2024 av David

DigiTimes har rapporterat att Apple skulle vara det första företaget att använda det taiwanesiska halvledarföretaget TSMCs kommande 2-nanometerschip.

TSMC är i en konkurrensutsatt kapplöpning med Intel och Samsung för att producera betydande 2-nanometerschip till sina kunder. Flisgjuterier fortsätter att dra nytta av det pågående kapplöpningen för att krympa spånarkitekturerna ytterligare.

Enligt rapporter som beskriver industrin för 500 miljarder dollar, arbetar TSMC, en nyckelpartner för Apples chips, flitigt mot produktionen av chips med denna teknik under de kommande åren.

Produktionen av TSMC:s 2nm-chip är planerad att påbörjas under senare hälften av 2025. TSMC investerar stort i denna övergång, bygger två nya anläggningar för 2nm-chipproduktion och väntar på godkännande för en tredje anläggning.

Minskningen av nodstorlek möjliggör mindre transistorer, vilket möjliggör en högre transistortensitet på processorer och leder till ökade hastigheter och effektivare strömförbrukning. Skiftet till 2nm innebär att TSMC använder GAAFET (gate-all-around fälteffekttransistorer) med nanosheets istället för FinFET, vilket lägger till komplexitet till tillverkningsprocessen. GAAFETs bidrar till högre hastigheter tack vare en mindre transistorstorlek och lägre driftspänning.

Dessutom kommer TSMC att introducera olika förbättringar för den befintliga 3nm-tekniken. Även om N3E- och N3P-chips redan har släppts med hjälp av förbättrade ‌3nm‌-processer, pågår utvecklingen, inklusive N3X designad för högpresterande datorer och N3AE skräddarsydd för fordonstillämpningar.

Spekulationer tyder på att TSMC har påbörjat utvecklingen av mer sofistikerade 1,4-nanometerschips, med förväntad lansering redan 2027. Rapporter tyder på att Apple aktivt försöker säkra TSMC:s initiala produktionskapacitet för både 1,4nm och 1nm-teknologier.

2023 köpte Apple TSMC:s utbud av 3nm-chips. De nuvarande Mac-datorerna har 3-nm M3-seriens chips, medan iPhone 15 Pro-modellerna använder 3-nm A17 Pro-chipset. De ger förbättringar på 20 procent i GPU och 10 procent CPU-hastigheter, tillsammans med en 2x snabbare Neural Engine jämfört med den tidigare 5nm-noden.

2nm och 3nm chips

Ledande halvledarföretag är i en konkurrensutsatt kapplöpning om att utveckla "2 nanometer" processorchips, som kommer att driva nästa våg av smartphones, datacenter och artificiell intelligens.

Under åren har chiptillverkare strävat efter att skapa allt mer kompakta produkter, med mindre transistorer som resulterat i lägre energiförbrukning och högre hastighet.

De potentiella fördelarna med avancerade 2nm-chips är omfattande, allt från att fyrdubbla mobiltelefonens batteritid och minska datacentrets koldioxidavtryck till att förbättra prestanda för bärbara datorer och bidra till snabbare objektdetektering i autonoma fordon som självkörande bilar.

Under tiden är en 3nm-process där en mindre process rymmer fler transistorer på ett chip. Enkelt uttryckt ger mindre nanometerprocesser generellt ökad prestanda och effektivitet, även om den totala effekten kan variera beroende på utvecklande teknologier och tillverkningsmetoder.

3nm-chips har potential att underlätta mer avancerad dedikerad chiphårdvara, vilket möjliggör förbättrade möjligheter inom artificiell intelligens, maskininlärning och grafik. Trots fördelarna kan övergången till en mindre chipstorlek innebära utmaningar som ökad effekttäthet, värmegenerering och tillverkningskomplexitet. Denna förändring inträffar mindre ofta på grund av dessa komplexiteter.

TSMC-konkurrenten MediaTek har också introducerat sitt första 3nm Dimensity-chip, vilket hävdar en 18-procentig ökning av prestanda samtidigt som den förbrukar 32 procent mindre ström. Dessa chips förväntas vara tillgängliga i enheter som smartphones, surfplattor, bilar och mer från och med andra halvan av 2024.