Взгляд на чип A17 Pro, используемый в моделях iPhone 15 Pro
Эпл объявила о прорыве в разработке графических процессоров с выпуском чипа A17 Pro. iPhone 15 Pro и 15 Pro Max теперь оснащены этим инновационным 3-нанометровым чипом, что делает их первыми в своем роде. Подтверждая свое лидерство в области производства смартфонов, A17 Pro приносит ряд улучшений, включая значительные изменения в графическом процессоре, превратившимися в самый значимый редизайн в истории Эпл.
Улучшения в микроархитектуре и дизайне привели к увеличению производительности нового чипа на 10%. Neural Engine теперь работает в два раза быстрее, обеспечивая дополнительные функции, такие как автоматическая замена и персональный голос в iOS 17.
Новый графический процессор, предназначенный для профессионального использования, обеспечивает повышенную производительность на 20% благодаря новому 6-ядерному дизайну. Это открывает широкие горизонты для пользователей, предоставляя им возможность наслаждаться улучшенным опытом работы с графикой. С внедрением аппаратного ускорения трассировки лучей, iPhone 15 Pro становится более привлекательным для тех, кто ценит плавность изображения и качество визуализации.
Удивительные масштабы
Ранее термин «нанометры» относился к размерам затворов транзисторов. Теперь эти числа формируют основу для понимания уменьшения масштабов компонентов. Как отмечает Financial Times, используемые транзисторы строятся атом за атомом и переключаются миллиарды раз в секунду. В одном квадратном миллиметре можно разместить 200 миллионов транзисторов, а в одном чипе – десятки миллиардов. Производители планируют уместить триллионы транзисторов в ближайшем будущем. Транзисторы соединены металлическими проводами – их количество на одной микросхеме составляет почти 500 километров!
Отражение в стоимости производства
TSMC остается лидером в производстве чипов меньших размеров и является единственным поставщиком чипов Apple серии A и M, так как ни один другой производитель не может работать с такими маленькими размерами. Однако увеличение сложности процесса отражается на расходах на проектирование и создание этих чипов. Переход от 10 нм к 5 нм привел к увеличению затрат Apple на разработку нового чипа с 174 до 540 миллионов долларов. Стоимость строительства завода для производства этих чипов TSMC возросла с 1,7 миллиарда долларов до 5,4 миллиарда долларов.
Сложности процесса изготовления
Процесс изготовления чипов из песка в основном остается неизменным, однако сложность и точность этапов травления и разводки значительно возросли. Для создания самых маленьких чипов используются машины стоимостью несколько миллионов долларов, такие как те, что производит голландская компания ASML. Эти машины применяют экстремальную ультрафиолетовую литографию для создания трафаретов. Сегодня мы подходим к пределам физики в масштабировании процесса. Поэтому новые конструкции чипов объединяют несколько слоев. Поворот к вертикальному проектированию и разработке является важным событием, поскольку отрасль признала, что у нее заканчиваются горизонтальные возможности.
Перспективы Эпл в сфере объединения разнообразных чипов оцениваются высоко
Прогресс в области упаковки открывает путь к еще одному прорыву в архитектуре полупроводников — так называемым «чиплетам». Инженеры отходят от концепции создания микропроцессоров на едином куске кремния и переходят к многочиповым модулям. Эти модули, состоящие из групп чипов с различными функциональными возможностями, собираются на отдельных кусочках кремния и объединяются в единое целое. Другой важный аспект заключается в разделении силовой и сигнальной проводки: провода питания прокладываются сверху вниз по чипу, находясь под слоем транзисторов, что способствует повышению эффективности.
