Apple iPhone 12: o salto tecnológico em chips que tornará os smartphones ainda mais inteligentes

Os novos iPhones da Apple serão o primeiro dispositivo no mercado com tecnologia de chip de 5 nm (foto: Getty Images)

Quando Apple lã seu novo Iphones, você pode ter certeza de que há uma forte ênfase no fato de que eles são os primeiros dispositivos no mundo a trabalhar com um novo tipo de chip.

Provavelmente ouvimos da empresa que isso permite que os proprietários façam coisas como editar vídeos em 4K (uma das melhores resoluções de imagem possíveis), melhorando fotos de alta resolução e jogando videogames com gráficos mais nítidos do que antes, tudo usando menos bateria.

O “processo de cinco nanômetros” (5 nm) envolvido se refere ao fato de que os transistores do chip foram reduzidos (os minúsculos interruptores “liga-desliga” agora têm apenas cerca de 25 átomos de largura), permitindo milhares de milhões deles.

Isso significa mais poder Em processamento. Há apenas quatro anos, muitos especialistas do setor duvidavam que essa tecnologia chegasse tão cedo. Isso se deve em grande parte à engenhosidade de um Empresa holandesao relativamente obscuro – ASML.

Ele foi pioneiro em uma maneira de esculpir silenciosamente padrões de circuito usando um processo chamado litografia ultravioleta extrema (EUV).

Suas máquinas custam US $ 123 milhões (R $ 680 milhões) cada, o que é caro até para os padrões da indústria de semicondutores.

Mas ASML é atualmente a única empresa que produz essas máquinas de chip. E ainda são mais baratos do que opções alternativas, em parte devido à sua baixa taxa de defeitos.

“Em escalas tão pequenas, precisão fundamental”, diz Ian Cutress, que relata o setor para o site Anandtech, “o que eles estão fazendo seria o equivalente a atingir um selo na superfície de Marte com um avião de papel”. .

ASML diz que sua tecnologia é como trocar um marca-texto por uma ponta fina. Mas, em vez de tinta, a tecnologia usa o que chama de “luz baixa” gerada por um processo complicado.

“Pegamos uma gota de estanho derretido e disparamos um laser industrial de alta potência, que basicamente o vaporiza e cria um plasma”, explica o porta-voz Sander Hofman, “e esse plasma brilha com luz ultravioleta.”

“Tudo isso acontece 50.000 vezes por segundo, então 50.000 gotas são atingidas, criando luz suficiente para ser capturada com uma série de espelhos, os espelhos mais planos do mundo.”

Um molde de chip codificado por luz passando-o por uma máscara e encolhendo-o com lentes. A luz então atinge uma camada sensível ao brilho em um wafer de silício, fazendo com que o design do chip seja “impresso”.

Até agora, apenas dois fabricantes de chips o usaram comercialmente. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), o único fornecedor de A14 da Apple para seus mais recentes iPhones, iPads e computadores Mac. E a Samsung, que está fazendo um novo processador Qualcomm para telefones Android, que será lançado oficialmente em dezembro.

Cada uma das duas empresas tem uma participação na ASML ao lado da Intel, que também deve começar a usar a tecnologia em 2021.

Mas um competidor notável foi eliminado da competição. Foi relatado que a China International Semiconductor Manufacturing Corporation (SMIC) fez um pedido, mas o governo dos Estados Unidos interveio para impedir a exportação da máquina ASML, alegando que sua produção poderia acabar em armas usadas pelos militares chineses. .

A SMIC está atualmente há várias gerações atrás da tecnologia de chip de 14 nm, e os especialistas sugerem que levaria muito tempo para dominar as habilidades necessárias para mudar para 5 nm.

Mas ser impedido de tentar deixa a empresa e as ambições mais amplas de Pequim para sua indústria de chips “em uma posição difícil”, disse Jon Erensen, da empresa de pesquisas Gartner. “Essa é a intenção dos Estados Unidos”, acrescentou.


O que exatamente 5 nm significa?

Um nanômetro é um bilionésimo de um metro. mais ou menos do tamanho que um cabelo humano cresce a cada segundo.

Os transistores costumavam ser medidos em termos da largura de uma parte conhecida como “portão”.

Mas, há cerca de uma década, uma mudança na forma como foram projetados impediu que a referência nanométrica fosse medida em uma única geometria.

Hoje, o benchmark de 5 nm é pouco mais que um termo de marketing e dois produtos com a mesma designação podem conter transistores com desempenho diferente.

No entanto, para ajudá-lo a entender o quão pequenos são os novos transistores da Apple, saiba que existem cerca de 171 milhões deles dispostos em cada milímetro quadrado de chip.


Outro gigante chinês da tecnologia, a Huawei, também não conseguiu fazer seus próprios designs de chips Kirin de 5 nm como resultado de uma intervenção mais recente do governo Trump.

No entanto, a empresa deve revelar em breve que estocou um grande número de produtos feitos pela TSMC para uso em seus próximos smartphones Mate, que foram feitos antes de a empresa taiwanesa ser forçada a encerrar a produção em setembro.

Smartphones mais inteligentes

Tudo isso é importante porque mudar para 5 nm é a chave para tornar nossos dispositivos mais inteligentes. À medida que os chips avançam, mais tarefas que costumavam ser enviadas a servidores de computadores remotos para processamento podem ser feitas localmente.

Vimos que os smartphones se tornaram capazes de transcrever memos de voz e reconhecer pessoas em fotos sem a necessidade de uma conexão com a internet.

Trabalhos de “inteligência artificial” ainda mais complexos agora são possíveis, o que poderia ajudar os smartphones a entender melhor o mundo ao seu redor.

Mudar para transistores menores ajuda porque eles usam menos energia do que os maiores, o que significa que podem trabalhar mais rápido. Com base nisso, a TSMC disse que seus chips de 5 nm oferecem um aumento de 15% na velocidade em relação à última geração de 7 nm, usando a mesma potência.

Lucros maiores também poderiam ser obtidos porque os projetistas de chips tinham espaço para criar mais seções especiais conhecidas como “aceleradores”.

“Se você tem uma carga de trabalho definida, por exemplo, processamento de imagem, processamento de sinal de áudio, codificação ou criptografia de vídeo, a matemática envolvida é muito bem definida”, explica Cutress. “E você pode projetar o acelerador para fazer o trabalho o mais rápido possível ou para estender a vida útil da bateria do dispositivo.”

A Apple já afirmou que seu chip A14 executa tarefas de aprendizado de máquina “até 10 vezes mais rápido” do que o A13. Podemos esperar que outras marcas de smartphones façam afirmações semelhantes sobre seus produtos assim que migrarem para 5 nm.

É claro que os consumidores ficarão mais impressionados com os usos da tecnologia que melhora a vida do que com os hipotéticos ganhos de velocidade. Mas nos próximos anos, algumas aplicações de 5nm e avanços tecnológicos pós-3nm devem se tornar óbvios além dos smartphones: óculos inteligentes que não parecem muito volumosos, relógios inteligentes que duram mais entre recargas e talvez carros autônomos. a preços. mais acessibilidade.


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About the Author: Gabriela Cerqueira Corrêa

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