Apple iPhone 12: o chip advance para tornar os smartphones mais inteligentes

Quando a Apple revelar seus novos iPhones, espere dar um grande destaque ao fato de eles serem os primeiros aparelhos no mundo a serem alimentados por um novo tipo de chip.

Isso, provavelmente seremos informados, permitirá que os proprietários façam coisas como editar vídeo 4K, aprimorar fotos de alta resolução e jogar videogames com uso gráfico mais suave do que era possível antes, usando menos bateria.

O “processo de cinco nanômetros” 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 que bilhões a mais sejam incluídos.

Efetivamente, isso significa mais poder do cérebro.

Volte apenas quatro anos e muitos especialistas do setor duvidem que o adiantamento possa ser entregue tão cedo.

Isso tem acontecido em grande parte devido à engenhosidade de uma empresa holandesa relativamente obscura – ASML.

Ela foi pioneira em uma maneira de esculpir padrões de circuitos no silício por meio de um processo chamado litografia ultravioleta extrema (EUV).

Suas máquinas custam US $ 123 milhões (£ 92 milhões) cada, o que é alto mesmo em relação a outras ferramentas da indústria de semicondutores.

Mas atualmente é a única empresa que os produz. E ainda são mais econômicos do que as opções alternativas, em parte por causa de uma baixa taxa de defeitos.

Em escalas tão pequenas, a precisão é fundamental”, disse o Dr. Ian Cutress, que faz relatórios sobre o setor para a Anandtech.

“O que eles estão fazendo é o mesmo que acertar um selo na superfície de Marte com um avião de papel.”

ASML compara sua tecnologia a dar o salto do uso de uma caneta marcadora para um delineador fino.

Mas em vez de tinta, ele usa o que chama de “luz fraca” gerada por um processo alucinante.

Pegamos uma gota derretida de estanho e disparamos um laser industrial de alta potência sobre ela, que basicamente a vaporiza e cria um plasma”, explicou o porta-voz Sander Hofman.

“E esse plasma brilha luz ultravioleta.

“Isso tudo acontece 50.000 vezes por segundo – então 50.000 gotas são atingidas – o que cria luz suficiente para capturarmos com uma série de espelhos – a mais plana do mundo.”

Um projeto do design do chip é codificado na luz, acrescentou ele, passando-o por uma máscara e encolhendo-o com lentes.

Em seguida, ele atinge um revestimento sensível à luz em um wafer de silício, fazendo com que o design do chip seja “impresso”.

Apenas dois fabricantes de chips colocaram isso em uso comercial até agora:

• Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) – único fornecedor do A14 para a Apple para seus mais recentes iPhones, iPads e computadores Mac
• Samsung – que está fazendo um novo processador Qualcomm para telefones Android, com lançamento oficial previsto para dezembro

Cada uma das duas empresas possui uma participação na ASML juntamente com a Intel, que também deve começar a usar a tecnologia em 2021.

Mas um concorrente notável foi bloqueado.

A Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) da China supostamente fez um pedido, mas o governo dos EUA interveio para impedir que a máquina da ASML fosse exportada alegando que sua produção poderia acabar em armamento usado pelos militares chineses.

O SMIC atualmente está várias gerações atrás em tecnologia de chip de 14 nm, e os especialistas sugerem que seria necessário algum tempo para dominar tudo o que é necessário para mudar para 5 nm.

Mas o fato de ter sido impedida de sequer 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 EUA”, acrescentou.

A que exatamente 5nm se refere?

Um nanômetro é um bilionésimo de um metro. Essa é aproximadamente a velocidade que um cabelo humano cresce a cada segundo.

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

Mas, cerca de uma década atrás, uma mudança na forma como foram concebidos fez com que a referência nanométrica parasse de ser amarrada a uma única geometria.

Hoje a referência de 5nm é pouco mais que um termo de marketing e duas fundições usando a mesma designação podem oferecer transistores com desempenho diferente.

No entanto, para ajudar a imaginar o quão pequenos são os novos transistores da Apple, existem cerca de 171 milhões dispostos em cada milímetro quadrado.

Outro gigante chinês da tecnologia, a Huawei, também se viu incapaz de fabricar seus próprios designs de chips Kirin 5nm como resultado de uma intervenção mais recente do governo Trump.

No entanto, espera-se que em breve revele que estocou um lote feito pela TSMC para uso em seus próximos smartphones Mate, que foram fabricados 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 aparelhos 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.

Já vimos smartphones se tornarem capazes de transcrever notas de voz e reconhecer pessoas em fotos sem a necessidade de uma conexão com a internet.

Agora, trabalhos de “inteligência artificial” ainda mais complexos se tornam possíveis, potencialmente ajudando os smartphones a compreender 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 funcionar mais rapidamente. Com base nisso, a TSMC disse que seus chips de 5 nm oferecem um aumento de velocidade de 15% em relação à última geração de 7 nm, usando a mesma potência.

Mas ganhos maiores também podem ser obtidos porque os projetistas de chips obtêm espaço para criar mais seções especiais conhecidas como “aceleradores”.

“Se você tem uma carga de trabalho definida – digamos, processamento de imagem, processamento de sinal de áudio, codificação de vídeo ou criptografia – a matemática envolvida está muito bem definida”, explicou o Dr. Cutress.

“E você pode projetar o acelerador para fazer a tarefa o mais rápido possível ou para estender a vida útil da bateria do dispositivo.”

A Apple já afirmou que seu chip A14 fará tarefas de aprendizado de máquina “até 10 vezes mais rápido” do que o A13.

Espere que outras marcas de smartphone façam afirmações semelhantes à medida que mudam para 5 nm.

É claro que os consumidores ficarão mais impressionados com os usos da tecnologia para melhorar a vida, do que com os hipotéticos ganhos de velocidade.

Mas nos próximos anos, algumas aplicações de ganhos tecnológicos de 5 nm e depois 3 nm devem se tornar óbvias além dos smartphones – óculos inteligentes que não parecem muito volumosos, relógios inteligentes que duram mais entre cargas e talvez carros autônomos acessíveis.

Com informações BBC