ON XKommende iPhone 12-chips kan nu produceres med 5 nm-teknologi
De A-chips Apple bruger i iPhonen, og snart også i Mac'en, bliver primært produceret af firmaet TSMC fra Taiwan. Derfor er den en god nyhed, at TSMC nu er gået over til at benytte en ny produktionsteknologi, der giver chips med bedre ydelse og væsentligt lavere strømforbrug end tidligere.
TSMC er nemlig begyndt at bruge 5 nanometer-teknologi, hvor de ellers har brugt 7 nanometer-teknologi i fremstillinger af chips. De 5 nm henholdsvis 7 nm referer til størrelsen på de transistorer, som en chip består af. 1 Nanometer (nm) er en milliontedel af en millimeter, så det er virkelig små størrelser, der er tale om.
Hvorfor spiller 5 nm eller 7 nm en rolle?
Men hvorfor er det så vigtigt om der benyttes 5 nm- eller 7 nm-teknologi? Det er to gode grunde. Når transistorerne bliver mindre, falder strømforbruget, fordi der går mindre energi tabt i kortere forbindelser end i lange. En chip, der er produceret med mindre transistorer, bruger simpelthen mindre strøm ved samme ydelse sammenlignet med en chip med større transistorer. Når der går mindre energi tabt, udvikles der også mindre spildvarme, dermed er der mindre behov for afkøling. Det er den ene ting. Når man går fra 7 nem til 5 nm opnår man en forbedring i strømforbruget på omkring 30%.
Den anden ting er, at jo mindre transistorerne er, desto flere transistorer kan man pakke sammen på samme mængde plads. Det vil sige, at med en chip af en given størrelse, vil den med de mindste transistorer have den bedste ydelse. Forskellen ligger på omkring 15%, når man går et niveau ned i størrelse fra for eksempel 7 nm til 5 nm.
Så når TSMC er klar til at masseproducere chips til iPhonen med 5 nm-teknologi, er det altså en god ting, der betyder bedre ydelse og lavere strømforbrug. Hvordan Apple så lige prioriterer og finder balancen mellem de to, er en anden sag. I teorien kunne Apple også holde fast i den nuværende ydelse og bare gøre chippen mindre.
Samsung er også klar
Udover TSMC er Samsung også begyndt at masseproducere chips med 5 nm-teknologi i denne måned. Traditionelt har både TSMC og Samsung leveret A-chips til Apple. Apple spiller dem ud mod hinanden, og sikrer derfor at begge firmaer er interesseret i at udvikle sig.
Næste skridt hedder 3 nm-teknologi, men der skal vi nok helt hen omkring sidst i 2022 før det bliver en mulighed. Teknologien er nemlig presset så meget, at vi er ved at nærme os grænsen for, hvad der er muligt. Et skifte fra 5 nm til 3 nm vil medføre samme forbedringer i ydelse og strømforbrug som skiftet fra 7 nm til 5 nm.
Intel lakker måske mod enden
Dette kapløb i nm-teknologi er i øvrigt en af grundene til, at Apple skifter væk fra Intel på Mac, og at Intel har tabt markedet for processorer til mobile enheder.
Den seneste generation af Intel-chips, kaldet Comet Lake, er således baseret på 14 nm-teknologi. Intel har eksperimenteret lidt med 10 nm-teknologi (Ice Lake), men de har aldrig fået produktionen til at fungere optimalt.
Vi skal faktisk ikke mere end en lille måned tilbage før Intel meddelte at de havde opgivet et skifte til 7 nm-teknologi fordi de ikke kunne få produceret tilstrækkeligt mange chips i den ønskede kvalitet. Foreløbig er det skifte udsat til 2023.
Intel halter altså voldsomt bagefter konkurrenterne her. I mobile enheder med batteri, hvor lavt strømforbrug er vigtigt, er der en verden til forskel på om man bruger 14 nm- eller 5 nm-teknologi. Og i 2023 når Intel er klar med 7 nm er TSMC altså efter planen for længst i gang med 3 nm. Intel er altså hele tiden et par niveauer bagud. På det mobile marked er Intel praktisk taget udraderet og hvad angår (desktop-) computere og servere er de hårdt presset af AMD og snart også Apples egne chips. Nogle analytikere mener at Intels dage ligefrem kan være talte, fordi de ikke har formået at omstille sig til en verden med mobile enheder og krav om mindre chips.
