Mới đây, TSMC đã công bố công nghệ chế tạo chip đột phá với số quy trình nhỏ, hiệu suất tăng và quản lý năng lượng tốt hơn. Khi được tích hợp, iPhone và Mac sẽ nhanh hơn. Quy trình 1.6nm mới được đặt tên là A16 đã được công bố tại Hội nghị chuyên đề công nghệ Bắc Mỹ hàng năm của công ty.
Với mỗi quy trình sản xuất mới, TSMC đều giảm kích thước nút, giúp tích hợp nhiều bóng bán dẫn hơn trên bộ xử lý. Điều này sẽ cho phép cải thiện hiệu suất và giảm mức tiêu thụ điện năng trên các chip mới hơn.
Quy trình nút A16 được công bố gần đây của TSMC sẽ có các nâng cấp đáng kể so với nút xử lý 2 nanomet N2P. So với quy trình N2P, nút A16 mới sẽ có tốc độ nhanh hơn từ 8 - 10% ở cùng điện áp và diện tích bề mặt chip, kết hợp với mức giảm tiêu thụ điện năng từ 15 - 20%.
Đặc điểm chính trong quy trình sản xuất chip A16 của TSMC là việc áp dụng công nghệ Super Power Rail (SPR), giúp tăng mật độ bóng bán dẫn và khả năng cung cấp điện. Super Power Rail là cách TSMC triển khai kiến trúc cung cấp điện ở mặt sau, các đường ray điện được di chuyển ra phía sau chip, cho phép thêm các đường ray tín hiệu ở mặt trước.
Mặc dù các công ty khác, chẳng hạn như Intel và Imec đã từng khám phá các mạng lưới điện phía sau nhưng công nghệ Super Power Rail của TSMC vẫn phức tạp và hiệu quả hơn so với các triển khai trước đây.
TSMC chỉ ra rằng, công nghệ sản xuất chip A16 mới được các công ty AI quan tâm đáng kể. Với sự quan tâm gần đây của Apple đối với AI và sự phụ thuộc của công ty vào TSMC để sản xuất chip, quy trình sản xuất mới trong các chip sẽ do Apple thiết kế trong tương lai.
Điều này có ý nghĩa gì đối với Apple và iPhone trong tương lai?
Các sản phẩm của Apple thường là thiết bị đầu tiên nhận được chip với quy trình sản xuất mới của TSMC. Vì công ty đã thiết lập mối quan hệ kinh doanh với TSMC nên mô hình này khó có thể thay đổi sớm.
Do đó, iPhone sẽ chuyển sang công nghệ 2nm vào năm 2026, phù hợp với đợt phát hành dòng iPhone 18. Mặc dù công nghệ 1.6nm của TSMC dự kiến ra mắt cùng năm nhưng chúng có thể chưa được sử dụng trong các sản phẩm thực tế cho đến năm 2027.
Theo báo cáo tháng 1/2024, Apple sẽ là một trong những hãng đầu tiên sử dụng quy trình 2nm của TSMC cho các sản phẩm của mình. TSMC dự kiến bắt đầu sản xuất chip có quy trình 2 nanomet vào đầu năm 2025, công chúng có thể thấy chip 2nm trên iPhone 2026 của Apple.
Đối với dòng chip iPhone 17 và A19, chúng sẽ tiếp tục sử dụng công nghệ 3nm dù có sự chuyển đổi từ quy trình sản xuất N3E sang N3P. So với N3E, quy trình N3P sẽ có hiệu suất tăng 5% và giảm mức tiêu thụ điện năng từ 5 - 10%.
Dòng iPhone 16 và chip A18
Dòng iPhone 16 của Apple dự kiến ra mắt vào tháng 9/2024, chúng có thể được trang bị chip A18. Điều này đã được xác nhận bởi nhiều nguồn.
Chip A18 sẽ sử dụng quy trình sản xuất N3E. Quy trình N3E của TSMC sẽ cải thiện hiệu suất so với quy trình N3B trước đó - được sử dụng cho chip A17 Pro, mặc dù cả hai đều là quy trình 3 nanomet.
Chip A18 với mã định danh t8140 và tên mã Tahiti sẽ có 6 lõi GPU, có một công cụ thần kinh (neural engine) cải tiến. Công cụ thần kinh sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng công nghệ AI.
Mặc dù iPhone là thiết bị đầu tiên nhận được công nghệ chip mới từ TSMC nhưng Apple vẫn hết sức cẩn thận để đảm bảo công nghệ chip được tiêu chuẩn hóa trên tất cả các thiết bị hàng đầu của mình.
Ảnh concept iPhone 18 Pro.
Apple dần dần bổ sung công nghệ chip mới vào sản phẩm của mình như thế nào?
Những con chip được sản xuất bằng quy trình sản xuất cải tiến trước tiên sẽ được đưa vào iPhone và cuối cùng sẽ được chuyển sang các dòng sản phẩm iPad và Mac.
Ví dụ, vào tháng 9/2023, Apple giới thiệu iPhone 15 Pro với chip A17 Pro, sản phẩm đầu tiên của Apple sử dụng công nghệ 3nm cho hệ thống chip. Cuối năm đó, vào tháng 10, Apple giới thiệu các mẫu MacBook Pro mới với chip M3, cũng sử dụng công nghệ 3nm, một cải tiến so với chip 5nm trước đó.
Khả năng cao là "Nhà Táo" sẽ áp dụng chu trình tương tự cho các sản phẩm trong tương lai. Dự kiến, iPhone sẽ nhận được chip 2 nanomet trước iPad hoặc Mac mới. Quy trình sản xuất chip 1.6nm của TSMC sẽ được ra mắt lần đầu trên dòng iPhone 18 vào năm 2026.
CÙNG CHUYÊN MỤC
