Se espera que los 5 nanómetros hagan acto de presencia oficial en tan solo unas semanas, cuando se presenten las próximas generaciones de iPhone y la siguiente hornada de procesadores HiSilicon de Huawei. Y aunque todavía no los hemos visto en acción, TSMC ya tiene nuevas métricas sobre los procesadores en 3 nanómetros, que se espera que aterricen a tiempo para la hornada de 2022.
Y es que la chipera taiwanesa ha actualizado nuevos datos en su conferencia tecnológica anual. Estos apuntalan lo que ya sabíamos sobre los procesos de fabricación en 5 nanómetros, así como las mejoras que habrá sobre este y su sucesor, los 3 nm.
Chips en 3 nanómetros: otro gran salto en eficiencia
Tal y como recogen en el medio especializado en hardware AnandTech, las métricas de rendimiento y eficiencia de las últimas generaciones litográficas de TSMC van perdiendo algo de fuelle, aunque continúan no obstante aportando ganancias consistentes que harán fácilmente rentable el salto de tecnología.
Con el salto de los 10 a los 7 nm, TSMC consiguió cerca de un 40% en reducción del consumo energético de los chips. Esta se espera que sea del30% para los ya inminentes 5 nm frente a la generación actual y se sitúe en el 25-30% sobre esta de cara a los 3 nm.
Esto es, podríamos llegar a hablar de una reducción del consumo energético acumulado de hasta el 50%, desde los actuales 7 nm a los 3 nm que veremos en 2022.
Más miniaturización, más potencia
En cuanto al rendimiento, este aumentaría, exclusivamente debido al proceso –hay beneficios laterales como la reducción de espacio y el consiguiente aumento del número de unidades de cómputo– entre un 10 y un 15% en esta generación frente a los 5 nm. Las métricas de estos frente a los 7 nm sostienen en esta parte un 15% de mejora. Esto es, un 30% de rendimiento extra frente a los procesadores estándar de los últimos años.
Como se ha mencionado, una nueva generación litográfica suele ir de la mano de una mayor miniaturización. Dicho de otra forma, los chips integrados en lo que solemos llamar 'el procesador' –o técnicamente el SoC–, pueden empaquetarse de forma más efectiva. Así, aumenta la densidad de estos.
En este caso, TSMC apunta a los 3 nanómetros con una reducción del 42% del área necesaria para un mismo diseño frente a los 5 nm, que a su vez mejora sobre los 7 nm esta métrica en un 45%. Dicho de otra forma, si rehiciéramos en el proceso de 3 nm un procesador de 7 nanómetros, este ocuparía –como referencia, pues no todas las estructuras escalan igual de bien– únicamente un tercio del tamaño original. El espacio restante puede aprovecharse aumentando la capacidad del chipset.
Tal y como ya ocurrió con los 7 nanómetros, habrá generaciones intermedias –denominadas 'P'– que arrojen algunas mejoras. De esta forma, TSMC puede trabajar a dos velocidades: la tecnología más puntera para los clientes que sean capaz de costearlo año a año, y los nodos de referencia para los clientes donde la miniaturización y la eficientcia energética no es tan clave como la potencia en términos absolutos.
TSMC, dejando atrás a Intel
Aunque Intel contaba con una gran ventaja histórica sobre su competencia, fue a mediados de la pasada década cuando comenzaron a torcerse las cosas. La llegada de los 10 nm se retrasó una y otra vez impidiendo el avance de todas estas métricas al nivel y rentabilidades previas.
Tanto que, en este tiempo, TSMC ha continuado como mero fabricante para otros diseñadores de chips, proporcionando una gran alternativa que satisface tanto en términos de coste como ya también de rendimiento y eficiencia. Buena cuenta de ello dan toda una variedad de fabricantes a lo largo de toda la industria: AMD, Apple, MediaTek, Huawei, Nvidia o Qualcomm, entre otros. Únicamente Samsung se mantiene relativamente competitiva a este nivel.
Recientemente, Intel volvía a anunciar un nuevo retraso, de entre seis meses y un año, para el salto a su proceso de 7 nanómetros. Este nuevo marco le ha costado tanto despidos como una reestructuración de la compañía.
