El proveedor de Apple espera comenzar la producción en volumen de chips de 3 nm tan pronto como en 2022

Este año, TSMC debutó con chips fabricados con su nodo de proceso de 5 nm. Los primeros teléfonos inteligentes lanzados con un chip de 5 nm fueron los Serie Apple iPhone 12 que cuenta con el chipset A14 Bionic. Apple también tiene este chip que alimenta el iPad Air (2020). El A14 Bionic de 5 nm tiene una densidad de transistores de 134 millones de transistores por mm cuadrado en comparación con los 89,97 millones de transistores por mm cuadrado del A13 Bionic de 7 nm. El recuento de transistores del A14 Bionic es de 11,8 mil millones en comparación con los 8,5 mil millones de transistores del A13 Bionic. Esos transistores adicionales que se encuentran en el A14 Bionic lo convierten en un intérprete más potente y más eficiente energéticamente que el A13 Bionic.

El A16 Bionic podría ser el primer chip construido en el nodo de proceso de 3 nm

Los fabricantes de teléfonos Android tendrán sus propios chips de 5 nm para usar con el Snapdragon 888 o el Exynos 2100. No solo se producen ambos utilizando el nodo de 5 nm, sino que ambos son producidos por Fundición Samsung. El recién anunciado La serie Samsung Galaxy S21 usa ambos chips según la región donde se compra el dispositivo. Mientras tanto, Digitimes informó hoy que TSMC comenzará la producción de riesgo de sus chips de 3 nm este año y la producción en volumen comenzará durante la segunda mitad del próximo año. Durante el informe de ganancias trimestrales de la fundición anunciado el jueves, el CEO de TSMC, CC Wei, dijo: «Nuestro desarrollo de la tecnología N3 está bien encaminado. Estamos viendo un nivel mucho más alto de participación del cliente tanto para HPC como para aplicaciones de teléfonos inteligentes en N3 en comparación con N5. y N7 en una etapa similar «.

El chip A14 Bionic de pple fue el primer SoC de 5 nm utilizado en un teléfono inteligente

Si TSMC sigue esta hoja de ruta, deberíamos ver que la línea iPhone 14 se convierte en los primeros teléfonos fabricados por Apple en emplear chips producidos con el nodo de proceso de 3 nm. El primer chip de este tipo sería el A16 Bionic. En noviembre pasado, TSMC completó la estructura de la planta para su fábrica de 3 nm en el Parque Científico del Sur de Taiwán (STSP). TSMC originalmente planeó comenzar la producción de prueba de 3 nm a fines de 2020. Pero la pandemia global obligó a TSMC a retrasar esto un año.

En lugar de gastar $ 20 mil millones a $ 28 mil millones este año en gastos de capital según lo estimado por los analistas, TSMC dice que este rango será más alto en $ 25 mil millones a $ 28 mil millones. La complejidad de la tecnología necesaria para construir chips de 3 nm es una de las razones del mayor gasto. TSMC también está perdiendo dinero al comprar equipo de litografía EUV. La litografía ultravioleta extrema se utiliza para grabar líneas extremadamente finas en una oblea. Estos son los patrones que determinan la ubicación de los transistores dentro de un chip. Teniendo en cuenta que se utilizan miles de millones de transistores en cada chip, estas líneas deben ser lo más delgadas posible y aquí es donde entra en juego la máquina de litografía EUV.

TSMC utilizará transistores FinFET para sus chips de 3nm, mientras que Samsung cambiará de FinFET a GAA (gate-all-around). Para 2 nm, TSMC utilizará un diseño GAA. Según los informes, Samsung gastó aproximadamente $ 116 mil millones para desarrollar sus circuitos integrados de 3 nm. Podríamos ver la producción en masa de chips de 2 nm a partir de 2024 como muy pronto.

La observación realizada por el cofundador de Intel, Gorgon Moore, conocida como la ley de Moore, pedía que la densidad de transistores se duplicara cada dos años y, en los últimos años, no hemos visto que la industria se adhiera perfectamente a esta ley. Y ahora, como el alcance de 2 nm, la pregunta es si la Ley de Moore podrá continuar. Las fundiciones han estado trabajando en el uso de materiales alternativos que podrían seguir mejorando el rendimiento del chip y el consumo de energía más allá de los 2 nm. Al igual que EUV ayudó a que la Ley de Moore siguiera siendo válida después del nodo de proceso de 10 nm, se pudo encontrar algo nuevo para mantener viva la Ley de Moore.