Chip A17 Pro yang mendukung model iPhone 15 Pro dan Pro Max adalah yang pertama di dunia yang menggunakan proses 3 nanometer, dan Apple sudah menantikan chip 2nm pada tahun 2025, dan mungkin chip 1,4nm lebih dari itu. pada awal tahun 2026.

Sebuah laporan baru hari ini membahas secara menarik apa yang terlibat dalam ukuran proses yang sangat kecil ini…

A17 Pro chip
Apple mengatakan bahwa chip A17 Pro menyertakan lompatan terbesar yang pernah ada dalam desain GPU.

iPhone 15 Pro dan iPhone 15 Pro Max ditenagai oleh A17 Pro, chip 3 nanometer pertama di industri. Melanjutkan kepemimpinan Apple dalam silikon ponsel cerdas, A17 Pro menghadirkan peningkatan pada keseluruhan chip, termasuk desain ulang GPU terbesar dalam sejarah Apple.

CPU baru ini lebih cepat hingga 10 persen dengan peningkatan mikroarsitektur dan desain, dan Neural Engine kini hingga 2x lebih cepat, mendukung fitur seperti koreksi otomatis dan Personal Voice di iOS 17.

GPU kelas pro hingga 20 persen lebih cepat dan menghadirkan pengalaman yang benar-benar baru, menampilkan desain 6-core baru yang meningkatkan kinerja puncak dan efisiensi energi. Kini dengan ray tracing yang dipercepat perangkat keras — yang 4x lebih cepat dibandingkan ray tracing berbasis perangkat lunak — iPhone 15 Pro menawarkan grafis yang lebih halus, serta aplikasi AR dan pengalaman bermain game yang lebih imersif. iPhone 15 Pro menghadirkan game yang nyata ke telapak tangan pengguna dengan judul konsol yang belum pernah ada sebelumnya di smartphone.

Skala
yang tak terbayangkan Meskipun angka nanometer pernah mengacu pada ukuran fisik gerbang transistor, hal itu tidak lagi terjadi. Sebaliknya, angka-angka tersebut bertujuan untuk memberikan dasar untuk memahami skala penyusutan komponen-komponen tersebut.

The Financial Times fokus pada desain chip mencatat bahwa transistor yang digunakan sekarang dibuat atom demi atom, dan hidup dan mati miliaran kali per detik.

Hanya satu milimeter persegi dapat menjadi rumah bagi 200 juta transistor, dengan puluhan miliar di seluruh chip. Produsen berencana untuk menjejali satu triliun dalam waktu yang tidak terlalu lama.

Cara lain untuk memikirkan skalanya adalah transistor disatukan menggunakan kawat logam. Berapa banyak kawat yang dimasukkan ke dalam chip ini? Hampir 500km (310 mil)!

Tercermin dalam biaya fabrikasi
TSMC memimpin dunia dalam proses chip yang semakin kecil, itulah sebabnya TSMC menjadi satu-satunya pemasok chip seri A dan seri M Apple: Tidak ada pembuat chip lain yang mampu bekerja pada ukuran sekecil ini.

Namun kompleksitas tugas tercermin dalam biaya merancang dan membangun chip ini. Dalam peralihan dari 10nm ke 5nm, misalnya, diperkirakan biaya yang ditanggung Apple untuk merancang chip baru meningkat dari $174 juta menjadi $540 juta. Biaya yang dikeluarkan TSMC untuk membangun pabrik fabrikasi chip ini meningkat dari $1,7 miliar menjadi $5,4 miliar pada waktu yang sama.

Mencapai batas fisika
Keseluruhan proses pembuatan chip dari pasir tidak banyak berubah. Kita masih memanaskan pasir, mengekstrak silikon, menggunakan batang untuk membuat 'boule' berbentuk botol anggur, mengirisnya menjadi wafer, memolesnya, mengetsa pola ke dalamnya, meledakkan ion ke dalamnya untuk menciptakan area konduktif dan isolasi, dan tambahkan kabel untuk menghubungkan transistor.

Yang berubah adalah kompleksitas dan ketepatan tahapan etsa dan pengkabelan.

Untuk chip terkecil, mesin bernilai jutaan dolar yang dibuat oleh satu perusahaan Belanda, ASML, menggunakan sinar ultraviolet ekstrim untuk membuat stensil halus ini. Mesinnya seukuran bus, tapi sangat akurat sehingga bisa mengarahkan laser untuk mengenai bola golf hingga ke Bulan.

Sekarang kita mendekati batas fisika dalam hal seberapa kecil prosesnya, itulah sebabnya desain chip terbaru menumpuk beberapa lapisan menjadi satu.

“Anda benar-benar mulai memperluas dimensi ketiga itu, sesuatu yang belum pernah digunakan dalam 60 tahun pertama teknologi transistor,” kata Intel’s Auth. “[Ketika] Anda membangun gedung pencakar langit, Anda mulai kehabisan kemampuan untuk mengecilkan segala sesuatunya secara lateral, jadi Anda mulai membangun dan itulah yang kami lakukan” […]

Poros menuju desain dan pengembangan vertikal ini “baik merupakan masalah besar”, kata Koch dari SemiAnalysis, karena ini adalah pertama kalinya industri ini mengakui bahwa mereka kehabisan pilihan horizontal. “Kami melambat di satu arah, namun semakin cepat di arah lain,” katanya.

Pendekatan Apple dalam mengemas chip yang berbeda – atau ‘chiplet’ – juga dipandang sebagai masa depan.

Perkembangan pengemasan telah membuka jalan bagi perubahan lain dalam arsitektur semikonduktor: “chiplet”.

Insinyur beralih dari membangun seluruh mikroprosesor pada satu bagian silikon — “sistem pada sebuah chip” monolitik — dan menuju modul multi-chip (MCM). MCM ini melihat kelompok chip dengan fungsi berbeda yang dibangun di atas potongan silikon terpisah dan kemudian digabungkan untuk bekerja seperti satu otak elektronik.

Pengembangan lain yang direncanakan adalah memisahkan kabel daya dan sinyal – sesuatu yang belum pernah dilakukan sebelumnya.

Kabel daya akan berpindah dari atas (depan), ke bawah (sisi belakang) chip, berada di bawah transistor
Itulah konten tentang Melihat (sangat) dekat chip A17 Pro yang memberi daya pada model iPhone 15 Pro, semoga bermanfaat.