Đây là tất cả những gì chúng ta biết về bộ xử lý silicon 3nm của Apple

Dự kiến, Apple sẽ sử dụng bộ vi xử lý thế hệ tiếp theo dựa trên công nghệ sản xuất 3 nm và ra mắt chúng vào cuối năm nay trên điện thoại iPhone trước, vậy tác động của những bộ vi xử lý tiên tiến này là gì? Và thế có nghĩa là gì?

Sản xuất chất bán dẫn là quá trình tạo ra chip máy tính. Và “nút” của quy trình này hay cái được gọi là thuật ngữ “Nút”, là thước đo kích thước nhỏ nhất có thể được sử dụng trong quy trình sản xuất, được đo bằng nanomet, là đơn vị đo độ dài rất ngắn và nút chip giúp xác định mật độ của bóng bán dẫn trên chip, cũng như cải thiện hiệu suất và hiệu suất năng lượng. Nói tóm lại, kích thước nút càng nhỏ thì càng có nhiều bóng bán dẫn được tích hợp vào chip, dẫn đến hiệu suất và hiệu quả tốt hơn.

Trong những năm gần đây, mối quan hệ giữa kích thước vật lý thực tế và tiến bộ công nghệ chip đã trở nên ít rõ ràng hơn; Vì tiến độ chậm và tăng cường tập trung vào tiếp thị. Tuy nhiên, thuật ngữ này vẫn thường đề cập đến mức độ phức tạp và tiến bộ trong công nghệ chip.

Apple hiện đang sử dụng những nút nào?

Vào năm 2020, Apple đã có một bước nhảy vọt trong quy trình sản xuất khi chuyển sang công nghệ sản xuất 5nm cho chip A14 Bionic và chip M1 được sử dụng trong các thiết bị của mình. Tuy nhiên, một số chip như S6, S7 và S8 trong Apple Watch vẫn sử dụng quy trình 7nm. Đó là bởi vì những con chip này dựa trên chip A13 Bionic, đây là con chip cuối cùng của Apple được thiết kế cho iPhone sử dụng quy trình 7nm.

Và Apple đã ra mắt chip A16 Bionic với iPhone 14 Pro và iPhone 14 Pro Max, đồng thời xác nhận rằng đây là con chip có độ chính xác sản xuất là 4 nanomet; Bởi vì nó sử dụng công nghệ TSMC N4. Nhưng trên thực tế, nó được tạo ra bằng phiên bản cải tiến của độ chính xác sản xuất 5nm với công nghệ N5 và N5P của TSMC. Apple gọi nó là chip 4nm cho mục đích tiếp thị, nhưng công nghệ cơ bản dựa trên quy trình 5nm cải tiến do TSMC phát triển.

Công nghệ 3nm sẽ mang lại những gì?

Độ chính xác trong sản xuất 3 nanomet sẽ mang lại một bước nhảy vọt rất lớn về hiệu suất và hiệu quả cho chip của Apple. Kích thước giảm này cho phép tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên chip, vì số lượng bóng bán dẫn tăng lên cho phép nhiều tác vụ được xử lý cùng lúc và thực hiện với tốc độ nhanh hơn. Ngoài việc giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng so với các thế hệ trước.

Nó sẽ cho phép mức tiêu thụ điện năng ít hơn tới 35% trong khi mang lại hiệu suất tốt hơn so với công nghệ 5nm mà Apple đã sử dụng cho các chip dòng A và M của mình kể từ năm 2020.

Và với sự phát triển của chip 3nm, có khả năng tích hợp các thành phần tùy chỉnh cao cấp hơn trực tiếp trên chip. Ví dụ: những con chip này có thể hỗ trợ tốt hơn các tác vụ AI và máy học nâng cao, cho phép các khả năng AI mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Ngoài ra, hiệu suất đồ họa được cải thiện, cho phép xử lý đồ họa cao cấp hơn, giúp hiển thị đồ họa tốt hơn, độ phân giải cao hơn, hoạt ảnh mượt mà hơn và trải nghiệm đắm chìm trong các ứng dụng, trò chơi và các tác vụ sử dụng nhiều đồ họa khác. Nó có thể góp phần tạo ra hình ảnh chi tiết và chân thực hơn, giúp nâng cao chất lượng xử lý đồ họa tổng thể trên các thiết bị sử dụng các chip này.

Có tin đồn cho rằng Apple ban đầu dự định đưa khả năng dò tia vào chip A16 Bionic, nhưng đã quyết định loại bỏ tính năng này trong quá trình phát triển chip và thay vào đó quay lại thiết kế CPU A15 Bionic. Tuy nhiên, có thể bao gồm hỗ trợ dò tia trong chipset 3nm.

Công nghệ dò tia, hay RTX, là công nghệ tạo ra hình ảnh có độ chân thực cao mô phỏng cách ánh sáng hoạt động trong thế giới thực, có tính đến các yếu tố như phản xạ, khúc xạ và bóng. Bằng cách theo dõi đường đi của ánh sáng khi nó tương tác với các vật thể trong cảnh XNUMXD, tính năng dò tia có thể tạo ra hình ảnh gần giống với những gì có thể nhìn thấy trong thế giới thực. Truy tìm tia rất tốn kém về mặt tính toán và đòi hỏi sức mạnh xử lý đáng kể, nhưng nó đáng giá. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện ảnh và phát triển trò chơi điện tử để tạo ra những hình ảnh chân thực chất lượng cao.

Với những tiến bộ trong công nghệ chip, chẳng hạn như chuyển sang các kích thước nút nhỏ hơn như 3nm, việc tích hợp trực tiếp các thành phần dò tia chuyên dụng vào thiết kế chip sắp tới ngày càng trở nên khả thi.

Cần lưu ý rằng việc chuyển sang kích thước chip nhỏ hơn có thể gây ra một số thách thức, chẳng hạn như tăng mật độ năng lượng, sinh nhiệt và độ phức tạp trong sản xuất. Đây là một lý do tại sao quy trình sản xuất ngày càng nhảy vọt. Những bước nhảy này thường liên quan đến việc chuyển sang kích thước nút nhỏ hơn, chẳng hạn như chuyển từ 7nm sang 5nm và sau đó là 3nm. Mỗi kích thước nút mới thể hiện sự cải thiện đáng kể về khả năng sản xuất chip và thường mang lại những lợi ích như tăng mật độ bóng bán dẫn, cải thiện hiệu suất, hiệu suất năng lượng tốt hơn và chức năng nâng cao.

Theo The Information, những bộ vi xử lý tương lai này của Apple sẽ chứa 40 khuôn, có thể hỗ trợ tới 2 lõi. Bộ xử lý M10 có 2 lõi và M12 Pro và Pro Max có 3 lõi, vì vậy công nghệ XNUMXnm có thể nâng cao đáng kể hiệu suất của các hệ thống đa lõi. Điều này cho phép thực hiện nhiều tác vụ xử lý đồng thời hơn và cải thiện hiệu suất tổng thể trong các ứng dụng có thể sử dụng hiệu quả nhiều lõi.

Khi nào chip 3nm đầu tiên sẽ được công bố?

TSMC đã tích cực tăng cường thử nghiệm sản xuất 3nm kể từ năm 2021 và năm nay họ hy vọng công nghệ này sẽ khả thi về mặt thương mại. Quá trình sản xuất thương mại đầy đủ dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào quý 2023 năm XNUMX và kế hoạch sản xuất được cho là đang đi đúng hướng.

Có thông tin cho rằng Apple đã đặt một đơn hàng lớn cho chipset 3nm của mình. Các báo cáo gần đây chỉ ra rằng TSMC đang đối mặt với những thách thức trong việc đáp ứng nhu cầu cho các thiết bị sắp ra mắt của Apple. Do các vấn đề về công cụ và năng suất, có thể gây ra một số vấn đề nhỏ, chẳng hạn như sự chậm trễ. Tuy nhiên, ít có khả năng Apple hoãn ra mắt mẫu A17 Bionic và iPhone 15 Pro.

Sau khi 3nm được sản xuất, TSMC có kế hoạch tiếp tục phát triển công nghệ 2nm và quá trình sản xuất dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào năm 2025.

Những thiết bị sắp ra mắt nào sẽ chứa chip silicon 3nm của Apple?

Năm nay, có tin đồn rằng Apple sẽ giới thiệu hai con chip 3nm là chip A17 Bionic và chip ‌M3. Dự kiến, bộ vi xử lý A17 Bionic sẽ lần đầu tiên được đưa vào iPhone 15 Pro và iPhone 15 Pro Max, dự kiến ​​ra mắt vào mùa thu.

Đối với chip M3, nó có thể được cung cấp cho MacBook Air 13 inch, iMac 24 inch và iPad Pro.

Nguồn:

macruors