Si dice che Apple abbia stretto accordi con TSMC, il gigante dei chip a Taiwan, per ottenere tutta la produzione di chip a 3 nm per almeno un anno. Questo significa che nessuno dei suoi concorrenti potrà arrivarci, allargando il divario tecnologico tra gli Apple Silicon e la concorrenza.
Questo chip a 3 nm, quindi, era atteso come il santo Graal dei processori. Ma dai primi test di benchmark si evince un risicato aumento delle prestazioni del 10% per la CPU e un 20% per la GPU. Inoltre la batteria, nonostante sia più grande, non vede un aumento significativo dell’autonomia. Come mai?
In questo articolo:
L’importanza dell’architettura a 3 nm
In termini semplici, l’architettura a 3 nm significa che i transistor nel chip sono distanziati di soli 3 nanometri l’uno dall’altro. Quindi su un’area grande quanto il chip precedente, possono essere alloggiati un numero di transistor molto superiori.
Questo è un enorme passo avanti rispetto al predecessore dell’A17 Pro, l’A16 Bionic, che utilizzava un’architettura a 5 nm.
La riduzione delle dimensioni dei transistor offre diversi vantaggi. Prima di tutto, permette di inserire un numero maggiore di transistor sullo stesso chip, migliorando così le prestazioni complessive. Inoltre, una tecnologia di processo più piccola può ridurre il consumo energetico, estendendo potenzialmente la durata della batteria.
Il ruolo di TSMC
TSMC, il gigante taiwanese della produzione di semiconduttori, ha giocato un ruolo cruciale nello sviluppo del chip A17 Pro di Apple. Con la sua esperienza e competenza nel campo delle tecnologie di processo avanzate, TSMC è stato in grado di produrre il primo chip per smartphone con un’architettura a 3 nm.
Si dice che costruire i chip a 3 nm sia al momento così difficile che metà dei wafer di silicio utilizzati per la produzione vada perso per difetti. Un accordo tra Apple e TSMC ha permesso di mantenere i costi contenuti. In pratica il colosso taiwanese non fa pagare i processori scartati.
Confronto con l’A16 Bionic
L’A16 Bionic, il predecessore dell’A17 Pro, era basato su un’architettura a 5 nm. Nonostante le sue prestazioni impressionanti, molti si aspettavano che l’A17 Pro, con la sua tecnologia a 3 nm, portasse un miglioramento significativo in termini di velocità e autonomia della batteria.
Tuttavia, i primi test di benchmark hanno mostrato che l’A17 Pro offre solo un incremento del 10% nella velocità della CPU e del 20% nella velocità della GPU rispetto all’A16 Bionic. Questi risultati sono al di sotto delle aspettative, dato che una tecnologia di processo più piccola dovrebbe teoricamente portare a un aumento significativo delle prestazioni.
Per l’esattezza i test hanno portato a questi risultati:
- single core: 3269 punti vs i 2642 punti del A16 Bionic.
- multi core: 7666 punti vs i 6739 punti del A16 Bionic.
- Metal: 30669 punti vs i 22686 punti del A16 Bionic.
Cosa curiosa è vedere il chip A17 Pro praticamente vicini alle prestazioni di un chip M1: 2330 punti in single core e 8299 punti in multi core.
Autonomia della batteria
Anche per quanto riguarda la durata della batteria, l’A17 Pro non ha portato alcun miglioramento significativo. L’iPhone 15 Pro offre 23 ore di riproduzione video, mentre l’iPhone 15 Pro Max offre 29 ore. Questi numeri sono pressoché identici a quelli dei modelli precedenti equipaggiati con l’A16 Bionic.
Incremento inesistente misterioso, considerando che le batterie sono anche più grandi. Per l’esattezza:
- iPhone 15 Pro 3.274 mAh vs 3.200 mAh del 14 Pro.
- iPhone 15 Pro Max 4.422 mAh vs 4.323 mAh del 15 Pro Max.
Possibili spiegazioni
Allora, perché l’A17 Pro non è molto diverso dall’A16 Bionic, nonostante l’architettura a 3 nm? Ci sono diverse possibili spiegazioni.
Limiti della miniaturizzazione
Una spiegazione potrebbe essere che stiamo raggiungendo i limiti della miniaturizzazione dei transistor. Mentre in passato una riduzione delle dimensioni portava a un aumento significativo delle prestazioni, questo potrebbe non essere più il caso con le dimensioni dei transistor che si avvicinano a quelle degli atomi.
Problemi di produzione
Un’altra possibilità è che ci siano stati problemi nel processo di produzione. Forse Apple ha dovuto ridurre le prestazioni dell’A17 Pro a causa di problemi con il nodo N3E di TSMC.
Strategia di marketing
Infine, potrebbe anche essere una mossa strategica da parte di Apple. Forse l’azienda ha deciso di riservare le vere innovazioni per i futuri modelli di iPhone, mantenendo l’A17 Pro come un aggiornamento incrementale rispetto all’A16 Bionic.
In pratica lo ha castrato di proposito, per poi giustificare l’aumento di prestazioni con l’A18 Pro e l’A19 Pro che quasi certamente si baseranno sulla stessa architettura.
Il sospetto è che ci siano dei limiti software al processore per evitare che possa essere usato alle massime prestazioni. Limite che potrebbe essere eliminato nei prossimi telefoni.
Il calore
Un’altra ipotesi è il calore. L’iPhone non ha ventole o sistemi di raffreddamento avanzati. Generare tutta quella potenza in uno spazio così piccolo potrebbe generare molto calore in un’area molto piccola, generando problemi.
Uno di questi è il surriscaldamento della batteria. Già con gli iPhone 14 abbiamo assistito a una riduzione rapida della salute delle batterie al litio, probabilmente proprio per il calore generato dal chip A16 Bionic.
In pratica la società potrebbe aver deciso di ridurre la potenza massima degli A17 Pro per evitare un possibile Hot Gate sul mercato. Problema che non è passato inosservato, per esempio, con i MacBook Air con chip M2 che, come saprete, a differenza dei Pro non posseggono una ventola di raffreddamento.
In conclusione
Il chip A17 Pro a 3 nm era atteso come il santo Graal dei processori, ma i primi test di benchmark hanno smorzato l’entusiasmo. Con un incremento del 10% nella velocità della CPU e del 20% nella velocità della GPU rispetto al suo predecessore A16 Bionic, il chip non ha rivoluzionato il campo come ci si aspettava. E la batteria? Anche lì, nonostante una capacità maggiore, l’autonomia rimane pressoché invariata.
Allora, cosa sta succedendo? Possiamo puntare il dito su vari fattori: i limiti della miniaturizzazione, problemi di produzione, o forse una strategia di marketing da parte di Apple. C’è anche il calore da considerare. L’iPhone non ha un sistema di raffreddamento avanzato, e spingere troppo potrebbe portare a problemi di surriscaldamento.
In pratica, Apple potrebbe aver deciso di “castrare” il chip di proposito, riservando le vere innovazioni per i futuri modelli.
Ma oramai anche il dimezzamento dei nanometri lascia il tempo che trova. Un conto è passare da 50 nm a 25 un altro è passare da 5 a 3. Praticamente a forza di dimezzare stai facendo un asintoto verticale e il guadagno ad un certo punto diventa infinitesimale.