Apple iPhone 12: avansul de cip setat pentru a face smartphone-urile mai inteligente

De

editorul de birou Leo Kelion Technology

sursa imaginii Getty Images

subtitrare Noile iPhone-uri Apple sunt setate sa fie primul gadget pentru consumatori alimentat de tehnologia cipului de 5nm

Cand Apple isi dezvaluie noile sale iPhone-uri, asteptati-va sa faca o mare parte din faptul ca sunt primele telefoane din lume care sunt alimentate de un nou tip de cip.

Acest lucru, probabil ca ni se va spune, ii va permite proprietarilor sa faca lucruri precum editarea videoclipurilor 4K, sa imbunatateasca fotografiile cu rezolutie inalta si sa joace jocuri video cu intensitate grafica mai usoara decat era posibil inainte, in timp ce utilizeaza mai putina baterie.

„Procesul de cinci nanometri” implicat se refera la faptul ca tranzistoarele cipului au fost micsorate – micile intrerupatoare de pornire-oprire au acum doar aproximativ 25 de atomi latime – permitand sa fie impachetate miliarde in plus.

Efectiv inseamna mai multa putere creierului.

Calatoriti in urma cu doar patru ani, iar multi din industrie s-au indoit ca avansul ar putea fi livrat atat de curand.

Asa a fost, se datoreaza in mare parte ingeniozitatii unei companii olandeze relativ obscure – ASML.

A fost pionierul unei modalitati de a taia modele de circuite in siliciu printr-un proces numit litografie ultravioleta extrema (EUV).

Masinile sale costa 123 milioane de dolari (92 milioane de lire sterline) fiecare, ceea ce este ridicat chiar si in raport cu alte instrumente din industria semiconductoarelor.

Array

Dar in prezent este singura companie care le produce. Si sunt inca mai rentabile decat optiunile alternative, in parte datorita ratei scazute a defectelor.

sursa de imagine ASML

subtitrare imagine Masina NX3400 a ASML are interiorul ascuns de panouri atunci cand este utilizat

“La scari atat de mici, precizia este esentiala”, a spus dr. Ian Cutress, care raporteaza sectorul pentru Anandtech.

„Ceea ce fac ei este asemanator cu lovirea unei stampile pe suprafata lui Marte cu un avion de hartie.”

ASML isi compara tehnologia cu saltul de la utilizarea unui stilou de marcare la o linie fina.

Dar, mai degraba decat cerneala, foloseste ceea ce numeste „lumina slaba” generata printr-un proces uluitor.

“Luam o picatura topita de staniu si tragem pe el un laser industrial de mare putere, care practic il vaporizeaza si creeaza o plasma”, a explicat purtatorul de cuvant Sander Hofman.

„Si plasma respectiva straluceste lumina UV.

„Toate acestea se intampla de 50.000 de ori pe secunda – deci 50.000 de picaturi sunt lovite – ceea ce creeaza suficienta lumina pentru ca noi sa putem captura cu o serie de oglinzi – cele mai plate din lume.”

Un plan al designului cipului este codat in lumina, a adaugat el, trecandu-l printr-o masca si apoi micsorandu-l cu lentile.

Apoi loveste o acoperire sensibila la lumina pe o placuta din siliciu, determinand „imprimarea” designului cipului.

sursa imaginii Apple

legenda imaginii Apple a evidentiat pe scurt noile caracteristici ale A14 Bionic in septembrie

Doar doi producatori de cipuri au pus acest lucru in folos comercial pana acum:

  • Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) – singurul furnizor de A14 catre Apple pentru ultimele sale dispozitive iPhone, iPad si Mac
  • Samsung – care produce un nou procesor Qualcomm pentru telefoanele Android, urmeaza sa fie dezvaluit oficial in decembrie

Cele doua firme detin fiecare o participatie la ASML alaturi de Intel, care se asteapta sa inceapa sa utilizeze tehnologia si in 2021.

Dar un concurent notabil a fost blocat.

Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) din China ar fi facut o comanda, dar guvernul SUA a intervenit pentru a impiedica exportarea masinii ASML pe baza productiei sale, care ar putea ajunge la armele folosite de armata chineza.

SMIC ramane in prezent cu cateva generatii in urma in ceea ce priveste tehnologia cu cip de 14nm, iar expertii sugereaza ca ar fi avut nevoie de ceva timp pentru a stapani tot ce este necesar pentru a trece la 5nm.

Dar faptul ca a fost blocat de la incercari, lasa compania si ambitiile mai largi ale Beijingului pentru industria de cipuri „intr-o pozitie dificila”, a declarat Jon Erensen de la firma de cercetare Gartner.

“Aceasta este intentia SUA”, a adaugat el.

La ce se refera exact 5nm?

Un nanometru este o miliardime de metru. Aceasta este aproximativ viteza pe care o creste parul uman in fiecare secunda.

Tranzistoarele erau masurate in functie de latimea unei piese cunoscuta sub numele de „poarta”.

Dar acum aproximativ un deceniu, o schimbare a modului in care au fost proiectate a insemnat ca referinta nanometrica a incetat sa mai fie legata de o singura geometrie.

Astazi, referinta de 5nm este putin mai mult decat un termen de marketing si doua turnatorii care utilizeaza aceeasi denumire pot oferi tranzistoare cu performante diferite.

Cu toate acestea, pentru a ne imagina cat de mici sunt noile tranzistoare Apple, exista aproximativ 171 de milioane dispuse pe fiecare milimetru patrat.

Un alt gigant tehnologic chinez, Huawei, s-a trezit, de asemenea, in imposibilitatea de a obtine propriile modele de cipuri Kirin de 5 nm fabricate ca urmare a unei interventii mai recente a administratiei Trump.

sursa de imagine ASML

ASML este in prezent singurul producator de masini EUV pentru turnatorii de cipuri

Cu toate acestea, este de asteptat sa dezvaluie in scurt timp ca a depozitat un lot fabricat de TSMC pentru a fi utilizat in urmatoarele smartphone-uri Mate, care au fost fabricate inainte ca firma taiwaneza sa fie fortata sa inceteze productia in septembrie.

Smartphone-uri mai inteligente

Toate acestea conteaza, deoarece trecerea la 5 nm este esentiala pentru a face telefoanele noastre mai inteligente.

Pe masura ce cipurile avanseaza, mai multe sarcini care erau trimise catre servere de computer la distanta pentru procesare pot fi realizate local.

Am vazut deja smartphone-urile devenind capabile sa transcrie note vocale si sa recunoasca oamenii in fotografii fara a fi nevoie de o conexiune la internet.

Acum devin posibile si mai complexe locuri de munca de „inteligenta artificiala”, care pot ajuta smartphone-urile sa inteleaga mai bine lumea din jurul lor.

Trecerea la tranzistoare mai mici ajuta deoarece folosesc mai putina energie decat cele mai mari, ceea ce inseamna ca pot fi rulate mai repede. Pe aceasta baza, TSMC a declarat ca cipurile sale de 5 nm ofera o crestere a vitezei de 15% fata de ultima generatie de 7 nm in timp ce utilizeaza aceeasi putere.

Dar castiguri mai mari pot fi, de asemenea, oferite, deoarece proiectantii de cipuri obtin spatiu pentru a crea sectiuni mai speciale cunoscute sub numele de „acceleratoare”.

„Daca aveti o sarcina de lucru definita – sa spunem procesarea imaginii, procesarea semnalului audio, codificarea video sau criptografia – matematica implicata este foarte bine definita”, a explicat dr. Cutress.

„Si puteti proiecta acceleratorul pentru a face sarcina cat de repede poate sau pentru a prelungi durata de viata a bateriei dispozitivului.”

Apple a sustinut deja ca cipul sau A14 va face sarcini de invatare automata „de pana la 10 ori mai rapid” decat A13.

Asteptati-va ca alte marci de smartphone-uri vor face reclamatii similare pe masura ce trec la 5nm.

Desigur, consumatorii vor fi mai impresionati de utilizarile tehnologiei care imbunatatesc viata, mai degraba decat de cresterile ipotetice ale vitezei.

Dar in anii urmatori, unele aplicatii ale castigurilor de 5nm si apoi de 3nm promisiunea tehnologica ar trebui sa devina evidente dincolo de smartphone-uri – ochelari inteligenti care nu arata prea voluminosi, ceasuri inteligente care dureaza mai mult intre incarcari si poate masini cu conducere automata la preturi accesibile.