A Apple lançou a série iPhone 15 em 13 de setembro. Entre eles, o modelo topo de linha do iPhone 15 Pro foi equipado pela primeira vez com o A17 Pro. Este chip de processo TSMC 3nm adota um design de 6 núcleos, incluindo 2 núcleos de alto desempenho e 4 núcleos de alta eficiência energética. Ele integra 19 bilhões de transistores, melhora o desempenho de thread único em 10% e aumenta a velocidade de processamento gráfico em 20%.


Para impulsionar os jogos, o novo chip suporta uma tecnologia chamada ray tracing, que permite gráficos mais suaves e maior precisão de cores. A Apple enfatiza que este é o primeiro chip SoC para celular da indústria usando o processo de 3 nm. O lançamento de 3nm representa a entrada de uma nova geração de chips móveis no mercado de eletrônicos de consumo. No entanto, o mercado está num estado de gelo e fogo: os principais fabricantes estão a competir pela tecnologia avançada e capacidade de produção de 3nm, mas o mercado final fraco e a experiência geral do utilizador enfraqueceram a sua influência.

3nm pode salvar o mercado de telefonia móvel? A17Pro tem poucas melhorias

Os dados da Counterpoint mostram que as vendas globais de smartphones no segundo trimestre de 2023 caíram 8% em termos anuais e 5% em termos trimestrais. Diminuíram durante oito trimestres consecutivos, o que também evidencia a fraqueza económica do mercado e a grave falta de procura. Os smartphones são um dos mercados mais competitivos para as marcas, e os chips SoC neles instalados tornaram-se a chave para a concorrência em dispositivos móveis. Fontes de mercado dizem que o desempenho do novo chip A17Pro usado na última série do iPhone 15 Pro determinará o sucesso potencial do SoC de 3 nm, que pode ser crucial para impulsionar o mercado de telefonia móvel em 2024.

Embora o desempenho desta geração de chips A17Pro tenha sido melhorado, os testes mostram que ainda há muito espaço para melhorias em termos de consumo de energia. Em termos de dados de benchmark, o A17Pro da Apple superou o chip A16 da geração anterior e o Snapdragon 8Gen2 da Qualcomm lançado em 2022, e os núcleos internos de CPU grandes e pequenos também tiveram um bom desempenho. Por outro lado, alguns testes de benchmark descobriram que quando o chip A17Pro está funcionando com eficiência máxima, seu consumo de energia excede os padrões do produto da geração anterior e está até próximo do Snapdragon 8Gen1, que apresenta problemas de superaquecimento. Desta vez, a Apple fez grandes mudanças na arquitetura da GPU e aumentou o número de núcleos, mas ainda mal alcança as especificações da GPU Snapdragon 8Gen2, o que mostra que a Apple ainda tem espaço para melhorias nesse aspecto.

Jogadores familiarizados com SoCs móveis apontaram que a decepção com o A17Pro decorre principalmente do passado, quando os SoCs móveis atualizaram seus processos de fabricação, como passar de 7nm para 5nm. Tanto o desempenho como a eficiência energética foram significativamente melhorados, mas desta vez não foi óbvio. Além disso, reduzir o consumo de energia do SoC móvel sempre foi um dos pontos fortes da Apple. No entanto, desta vez, não só a melhoria de desempenho é relativamente limitada, mas o consumo de energia com desempenho máximo também é muito alto, frustrando as esperanças de todos de que o processo de 3 nm possa melhorar significativamente os SoCs móveis.

3 nmtelefone celularquestionadosuperaquecer,TSMC ainda estáA Apple assume a culpa?

Antes do lançamento dos chips de 3nm da TSMC, havia rumores de que a Apple assinou um acordo exclusivo com a TSMC para arcar com o custo dos chips defeituosos. Especificamente, a TSMC não cobrará da Apple o custo total de produção de wafers contendo centenas de chips. Em vez disso, ela cobra apenas da empresa por “chips conhecidos e bons”, para os quais os rendimentos de 3 nm da TSMC atingiram 70% -80%. A TSMC também se beneficia da disposição da Apple em apoiar o desenvolvimento de seus novos chips. Em resposta, a TSMC respondeu não comentando negócios com um único cliente, ao mesmo tempo em que enfatizou que o rendimento e o progresso de 3 nm eram bons.

Houve relatos recentes de que os chips de 3nm da TSMC causaram superaquecimento dos modelos do iPhone 15 Pro, a ponto de não poderem ser segurados em alguns casos. O analista Ming-Chi Kuo disse que o problema de superaquecimento do modelo do iPhone 15 Pro não é causado pelo chip A17 Pro, que não tem nada a ver com o processo de 3 nm da TSMC, mas é causado pelo design do sistema interno de dissipação de calor e pela nova superfície de titânio. No entanto, isso também afeta a experiência do usuário. A menos que a Apple reduza o desempenho do chip A17Pro, isso também causará danos indiretos ao desempenho do chip de 3nm da TSMC.


3nm será um processo avançado que será fortemente contestado por muito tempo.

Fabricantes de smartphones, fábricas sem fábrica, fundições de wafer e fabricantes de equipamentos semicondutores ainda buscam processos avançados. Espera-se que 3nm traga grandes mudanças ao mercado de semicondutores na próxima década. “Pelo menos até 2030, o processo de 3 nm se tornará o processo principal para as empresas de fundição.” Um membro da indústria de semicondutores disse. “Se os fabricantes de chips falharem nesta corrida, será difícil retornar no futuro”. Os fabricantes de chips devem alcançar uma vitória decisiva no jogo do processo de 3 nm antes de chegar ao processo de 2 nm, porque a tecnologia de 2 nm é considerada o limite físico do processo de microfabricação.

É relatado que a aplicação de chips de 3 nm começará com APs móveis, seguidos por chips de computação de alto desempenho (HPC), chips de inteligência artificial (IA) e semicondutores automotivos. Espera-se que o tamanho do seu mercado cresça de forma explosiva. O mercado de fundição de 3nm será avaliado em US$ 1,2 bilhão em 2022 e deverá crescer mais de 20 vezes, para US$ 24,2 bilhões até 2026.

O processo de 3 nm da TSMC foi implementado no processador de aplicativos para telefones móveis A17Pro, e espera-se que a capacidade de produção de 3 nm em 2023 seja coberta pela Apple. A Samsung se tornou a primeira empresa do mundo a produzir chips de 3 nm em massa em 2022, mas seu foco principal ainda são os chips de 4 nm. A Intel disse que começará a fabricar chips usando o processo de 3 nm em 2024 e poderá usar a TSMC e seus próprios serviços de fundição IFS para produção paralela.

A TSMC considera a série de processos de 3 nm um nó importante e duradouro para a empresa. Segundo relatos, espera-se atualmente que a produção do processo de 3nm da fundição seja de aproximadamente 65.000 wafers. No entanto, como os pedidos iniciais do iPhone 15 Pro serão inferiores aos dos modelos anteriores, é improvável que a produção do processo de 3 nm no quarto trimestre atinja os 80.000-100.000 wafers anteriormente esperados. No entanto, a cadeia de abastecimento revelou que o número de novas fitas de 3 nm da TSMC (Tape-Out) aumentou e os principais clientes aumentarão a produção no próximo ano e no ano seguinte. A capacidade de produção mensal da família 3nm da TSMC (incluindo N3E) aumentará para 100.000 peças no segundo semestre do próximo ano.

A TSMC também está trabalhando com a MediaTek, que anunciou recentemente que usará a tecnologia de processo de 3nm da fundição para desenvolver seu carro-chefe Dimensity SoC, e deverá iniciar a produção em massa de seu primeiro chip de 3nm no segundo semestre de 2024. Fontes da indústria dizem que, além da Apple e MediaTek, AMD, Nvidia, Qualcomm e Intel também confirmaram que apresentarão o processo da família N3.

3 nm continuará a ser otimizado. Tomando TSMC como exemplo, o primeiro nó de processo de 3 nm N3B começará a produção em massa no segundo semestre de 2022, e o processo aprimorado de 3 nm (N3E) será produzido em massa no segundo semestre de 2023. Haverá processos estendidos de 3 nm posteriormente, com um total de 5 processos incluindo N3B, N3E, N3P, N3S e N3X.

A pessoa que deu a notícia @手机 Chipmaster disse que o chip A17Pro da Apple usa o processo 3nmN3E da TSMC, que é relativamente caro, então o nome do sufixo usa a palavra “Pro” pela primeira vez. A versão padrão do Apple iPhone 16 a ser lançada em 2024 deverá ser equipada com o novo chip Apple A17 e será fabricada usando o processo N3B de baixo custo.

A demanda insuficiente por terminais de 3 nm pode levar a um declínio acentuado nos pedidos de equipamentos de litografia UV ASMLE

Embora 3nm seja um processo avançado pelo qual os principais fabricantes competem, existem diferenças nos reflexos nos terminais e a demanda será afetada pelas flutuações do mercado. As capacidades e rendimentos de produção em massa de 3nm da TSMC melhorarão no próximo ano, mas os SoCs móveis enfrentam atualizações estagnadas e o que alguns chamam de “desempenho superior”, enfraquecendo seu papel como ponto de venda para dispositivos móveis, como telefones celulares.

O analista da Tianfeng Securities, Ming-Chi Kuo, apontou em um relatório de pesquisa que a fraca demanda por produtos de hardware da Apple até 2024 deverá desencadear uma reação em cadeia e afetar os fabricantes de chips. Espera-se que o número de pedidos de equipamentos para máquinas de litografia UV ASMLE seja significativamente reduzido em 30% no próximo ano.

Ming-Chi Kuo disse que a ASML pode reduzir significativamente as remessas de máquinas de litografia EUV em 20% a 30% em 2024 porque a demanda por chips de 3 nm da Apple e da Qualcomm é menor do que o esperado. Atualmente, as remessas de MacBook e iPad diminuirão significativamente em aproximadamente 30% e 22%, respectivamente, em 2023, para 17 milhões e 48 milhões de unidades. A razão para o declínio significativo é o fim do home office e o declínio gradual no apelo dos novos produtos Apple Silicon e Mini-LED aos consumidores. Olhando para 2024, a falta de impulso de crescimento no MacBook e no iPad não conduz à demanda por chips de 3 nm.

Ming-Chi Kuo também expressou sua opinião sobre a Qualcomm. Ele acredita que a demanda de 3nm da Qualcomm em 2024 será menor do que o esperado porque a Huawei deixará de comprar chips da Qualcomm. Além disso, a Samsung também desenvolverá seu próprio SoC Exynos2400 para seus próprios aplicativos de telefonia móvel. A demanda por nós GAA de 3nm da Samsung e Intel20A da Intel (aproximadamente equivalentes aos 3nm da TSMC) é menor do que o esperado; Samsung, Micron e SK Hynix não terão planos de expansão de chips de memória até 2025-2027, no mínimo.

No entanto, o actual consenso do mercado é que a indústria de semicondutores atingirá o seu ponto mais baixo no segundo semestre de 2023, mas é necessário observar atentamente se o período de fundo será adiado para o primeiro semestre de 2024 ou para o segundo semestre do ano.