Apple lanzó la serie iPhone 15 el 13 de septiembre. Entre ellos, el modelo de gama alta iPhone 15 Pro se equipó por primera vez con el A17 Pro. Este chip de proceso TSMC de 3 nm adopta un diseño de 6 núcleos, incluidos 2 núcleos de alto rendimiento y 4 núcleos de alta eficiencia energética. Integra 19 mil millones de transistores, mejora el rendimiento de un solo subproceso en un 10 % y aumenta la velocidad de procesamiento de gráficos en un 20 %.


Para impulsar los juegos, el nuevo chip admite una tecnología llamada trazado de rayos, que permite gráficos más fluidos y una precisión de color mejorada. Apple enfatiza que este es el primer chip SoC para teléfonos móviles de la industria que utiliza el proceso de 3 nm. El lanzamiento de los 3 nm representa la entrada de una nueva generación de chips móviles en el mercado de la electrónica de consumo. Sin embargo, el mercado está en un estado de hielo y fuego: los principales fabricantes compiten por la tecnología avanzada de 3 nm y la capacidad de producción, pero la debilidad del mercado final y la experiencia general del usuario han debilitado su influencia.

¿Pueden los 3 nm salvar el mercado de la telefonía móvil? A17Pro tiene poca mejora

Los datos de contrapunto muestran que las ventas mundiales de teléfonos inteligentes en el segundo trimestre de 2023 cayeron un 8% interanual y un 5% intertrimestral. Han disminuido durante ocho trimestres consecutivos, lo que también pone de relieve la debilidad económica del mercado y la grave falta de demanda. Los teléfonos inteligentes son uno de los mercados más competitivos para las marcas y los chips SoC instalados en ellos se han convertido en la clave de la competencia en los dispositivos móviles. Fuentes del mercado dicen que el rendimiento del nuevo chip A17Pro utilizado en la última serie de iPhone 15 Pro determinará el éxito potencial del SoC de 3 nm, que puede ser crucial para impulsar el mercado de la telefonía móvil en 2024.

Aunque se ha mejorado el rendimiento de esta generación de chips A17Pro, las pruebas muestran que todavía hay mucho margen de mejora en términos de consumo de energía. En términos de datos de referencia, el A17Pro de Apple superó al chip A16 de la generación anterior y al Snapdragon 8Gen2 de Qualcomm lanzado en 2022, y los núcleos internos de CPU grandes y pequeños también tuvieron un buen desempeño. Por otro lado, algunas pruebas comparativas han encontrado que cuando el chip A17Pro funciona con la máxima eficiencia, su consumo de energía supera los estándares del producto de la generación anterior e incluso se acerca al Snapdragon 8Gen1, que tiene problemas de sobrecalentamiento. Apple ha realizado cambios importantes en la arquitectura de la GPU esta vez y ha aumentado la cantidad de núcleos, pero aún apenas alcanza las especificaciones de la GPU Snapdragon 8Gen2, lo que demuestra que Apple todavía tiene margen de mejora en este sentido.

Los jugadores familiarizados con los SoC móviles señalaron que la decepción con el A17Pro se debe principalmente al pasado, cuando los SoC móviles actualizaron sus procesos de fabricación, como pasar de 7 nm a 5 nm. Tanto el rendimiento como la eficiencia energética mejoraron significativamente, pero esta vez no fue evidente. Además, reducir el consumo de energía de los SoC móviles siempre ha sido uno de los puntos fuertes de Apple. Sin embargo, esta vez, no sólo la mejora del rendimiento es relativamente limitada, sino que el consumo de energía en el rendimiento máximo también es muy alto, frustrando las esperanzas de todos de que el proceso de 3 nm pueda mejorar significativamente los SoC móviles.

3nmTeléfono móvilcuestionadosobrecalentar,TSMC todavía está¿Apple asume la culpa?

Antes del lanzamiento de los chips de 3 nm de TSMC, había rumores de que Apple había firmado un acuerdo exclusivo con TSMC para hacerse cargo del coste de los chips defectuosos. En concreto, TSMC no cobrará a Apple el coste total de producir obleas que contengan cientos de chips. En cambio, sólo cobra a la empresa por "chips en buen estado", para los cuales los rendimientos de 3 nm de TSMC han alcanzado el 70%-80%. TSMC también se beneficia de la voluntad de Apple de apoyar el desarrollo de sus nuevos chips. En respuesta, TSMC respondió no comentar sobre negocios con un solo cliente, aunque enfatizó que el rendimiento y el progreso de 3 nm eran buenos.

Ha habido informes recientes de que los chips de 3 nm de TSMC han provocado que los modelos de iPhone 15 Pro se sobrecalienten, hasta el punto de que en algunos casos no se pueden sujetar. El analista Ming-Chi Kuo dijo que el problema de sobrecalentamiento del modelo iPhone 15 Pro no es causado por el chip A17 Pro, que no tiene nada que ver con el proceso de 3 nm de TSMC, sino por el diseño del sistema interno de disipación de calor y la nueva superficie de titanio. Sin embargo, esto también afecta la experiencia del usuario. A menos que Apple reduzca el rendimiento del chip A17Pro, también causará daños indirectos al rendimiento del chip de 3 nm de TSMC.


Los 3 nm serán un proceso avanzado que ha sido muy discutido durante mucho tiempo.

Los fabricantes de teléfonos inteligentes, las fábricas sin fábrica, las fundiciones de obleas y los fabricantes de equipos semiconductores todavía están aplicando procesos avanzados. Se espera que los 3 nm traigan grandes cambios al mercado de semiconductores en la próxima década. "Al menos para 2030, el proceso de 3 nm se convertirá en el proceso principal para las empresas de fundición". Dijo un experto de la industria de los semiconductores. "Si los fabricantes de chips fracasan en esta carrera, será difícil regresar en el futuro". Los fabricantes de chips deben lograr una victoria decisiva en el juego del proceso de 3 nm antes de llegar al proceso de 2 nm, porque la tecnología de 2 nm se considera el límite físico del proceso de microfabricación.

Se informa que la aplicación de chips de 3 nm comenzará con los AP móviles, seguidos de los chips de computación de alto rendimiento (HPC), los chips de inteligencia artificial (IA) y los semiconductores para automóviles. Se espera que el tamaño de su mercado crezca explosivamente. El mercado de fundición de 3 nm estará valorado en 1.200 millones de dólares en 2022 y se espera que crezca más de 20 veces hasta alcanzar los 24.200 millones de dólares en 2026.

El proceso de 3 nm de TSMC se implementó en el procesador de aplicaciones de teléfonos móviles A17Pro y se espera que Apple cubra la capacidad de producción de 3 nm en 2023. Samsung se convirtió en la primera empresa del mundo en producir en masa chips de 3 nm en 2022, pero su enfoque principal sigue siendo los chips de 4 nm. Intel dijo que comenzará a fabricar chips utilizando el proceso de 3 nm en 2024 y que podrá utilizar TSMC y sus propios servicios de fundición IFS para la producción paralela.

TSMC considera la serie de procesos de 3 nm como un nodo importante y duradero para la empresa. Según los informes, actualmente se espera que la producción del proceso de 3 nm de la fundición sea de aproximadamente 65.000 obleas. Sin embargo, dado que los pedidos iniciales del iPhone 15 Pro serán inferiores a los de los modelos anteriores, es poco probable que la producción del proceso de 3 nm en el cuarto trimestre alcance las 80.000-100.000 obleas esperadas anteriormente. Sin embargo, la cadena de suministro reveló que la cantidad de nuevas cintas de salida de 3 nm (Tape-Out) de TSMC ha aumentado y que los principales clientes aumentarán la producción el próximo año y el siguiente. La capacidad de producción mensual de la familia de 3 nm (incluido N3E) de TSMC aumentará a 100.000 piezas en la segunda mitad del próximo año.

TSMC también está trabajando con MediaTek, que anunció recientemente que utilizará la tecnología de proceso de 3 nm de la fundición para desarrollar su SoC insignia Dimensity, y se espera que comience la producción en masa de su primer chip de 3 nm en la segunda mitad de 2024. Fuentes de la industria dicen que además de Apple y MediaTek, AMD, Nvidia, Qualcomm e Intel también han confirmado que introducirán el proceso de la familia N3.

Se seguirán optimizando los 3 nm. Tomando a TSMC como ejemplo, el primer nodo de proceso de 3 nm, N3B, comenzará la producción en masa en la segunda mitad de 2022, y el proceso mejorado de 3 nm (N3E) se producirá en masa en la segunda mitad de 2023. Habrá procesos extendidos de 3 nm más adelante, con un total de 5 procesos, incluidos N3B, N3E, N3P, N3S y N3X.

La persona que dio la noticia @手机 Chipmaster dijo que el chip A17Pro de Apple utiliza el proceso 3nmN3E de TSMC, que es relativamente caro, por lo que el nombre del sufijo utiliza la palabra "Pro" por primera vez. Se espera que la versión estándar del Apple iPhone 16 que se lanzará en 2024 esté equipada con el nuevo chip Apple A17 y se fabrique mediante el proceso N3B de menor costo.

La demanda insuficiente de terminales de 3 nm puede provocar una fuerte caída en los pedidos de equipos de litografía UV ASMLE

Aunque los 3 nm son un proceso avanzado por el que compiten los grandes fabricantes, existen diferencias en los reflejos de los terminales y la demanda se verá afectada por las fluctuaciones del mercado. Las capacidades y los rendimientos de producción en masa de 3 nm de TSMC mejorarán el próximo año, pero los SoC móviles enfrentan actualizaciones estancadas y lo que algunos llaman "rendimiento excesivo", debilitando su papel como punto de venta para dispositivos móviles como los teléfonos móviles.

El analista de Tianfeng Securities, Ming-Chi Kuo, señaló en un informe de encuesta que se espera que la débil demanda de productos de hardware de Apple para 2024 desencadene una reacción en cadena y afecte a los fabricantes de chips. Se espera que el número de pedidos de equipos de máquinas de litografía UV ASMLE se reduzca significativamente en un 30% el próximo año.

Ming-Chi Kuo dijo que ASML puede reducir significativamente los envíos de máquinas de litografía EUV entre un 20% y un 30% en 2024 porque la demanda de chips de 3 nm de Apple y Qualcomm es menor de lo esperado. Actualmente, los envíos de MacBook y iPad disminuirán significativamente en aproximadamente un 30% y un 22% respectivamente en 2023, a 17 millones y 48 millones de unidades. La razón de la importante caída es el fin de la oficina en casa y la disminución gradual del atractivo de los nuevos productos Apple Silicon y Mini-LED para los consumidores. De cara al 2024, la falta de impulso de crecimiento en MacBook y iPad no favorece la demanda de chips de 3 nm.

Ming-Chi Kuo también expresó su opinión sobre Qualcomm. Cree que la demanda de 3 nm de Qualcomm en 2024 será menor de lo esperado porque Huawei dejará de comprar chips de Qualcomm. Además, Samsung también desarrollará su propio SoC Exynos2400 para sus propias aplicaciones de telefonía móvil. La demanda de nodos GAA de 3 nm de Samsung e Intel20A de Intel (aproximadamente equivalente a los 3 nm de TSMC) es menor de lo esperado; Samsung, Micron y SK Hynix no tendrán planes de expansión de chips de memoria hasta 2025 o 2027 como muy pronto.

Sin embargo, el consenso actual del mercado es que la industria de los semiconductores tocará fondo en la segunda mitad de 2023, pero es necesario observar de cerca si el momento más bajo se pospondrá hasta la primera mitad de 2024 o la segunda mitad del año.