Colossi tecnologici come Apple, Qualcomm e MediaTek hanno tratto notevoli vantaggi dall’intensificarsi della collaborazione con TSMC, leader taiwanese nel settore dei semiconduttori. Questa partnership ha favorito lo sviluppo di chipset per smartphone all’avanguardia, raggiungendo livelli di prestazioni senza precedenti, difficilmente ottenibili senza i processi produttivi innovativi di TSMC. Entro la fine del 2023, prevediamo che le prime frequenze di clock dei system-on-chip (SoC) per smartphone raggiungeranno l’impressionante cifra di 5, 00 GHz. Purtroppo, Huawei sta rimanendo indietro in questa corsa tecnologica a causa della mancanza di accesso ai rinomati servizi di fonderia di TSMC.
L’adozione ritardata della litografia EUV da parte di Huawei e il suo impatto sui chipset Kirin
Una recente analisi di Kurnal evidenzia gli impressionanti progressi compiuti da Apple, Qualcomm e MediaTek verso il raggiungimento di frequenze di clock più elevate. Ad esempio, lo Snapdragon 8 Elite Gen 5 di Qualcomm ha già una frequenza di clock predefinita di 4, 61 GHz, e cresce l’attesa per lo Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro, che potrebbe potenzialmente raggiungere i 5, 00 GHz. Nel frattempo, il Dimensity 9600 Pro di MediaTek è destinato a raggiungere livelli simili, e i prossimi core ad alte prestazioni A19 Pro di Apple dovrebbero raggiungere velocità di 4, 26 GHz. Questa tendenza al rialzo migliora significativamente le prestazioni sia nelle operazioni single-thread che multi-thread, mettendo Huawei in svantaggio.
È importante notare che, sebbene la gamma di SoC Kirin di Huawei abbia faticato a eguagliare le prestazioni dei suoi concorrenti, questo divario è dovuto principalmente alle restrizioni commerciali statunitensi che hanno vietato qualsiasi transazione con TSMC dal 2019. Nonostante questi ostacoli, si potrebbe sostenere che Huawei avrebbe dovuto prevedere le implicazioni di queste sanzioni sul suo accesso a tecnologie di produzione avanzate. L’azienda avrebbe tratto vantaggio dall’adottare una strategia di autosufficienza molto prima, soprattutto alla luce delle crescenti capacità della Cina nella produzione di semiconduttori.
Sfortunatamente per Huawei, la sua partnership con SMIC ha limitato i progressi al processo a 7 nm, poiché SMIC non ha accesso ad apparecchiature avanzate di litografia a ultravioletti estremi (EUV), affidandosi invece a tecniche di produzione a ultravioletti profondi (DUV) più datate. Sebbene siano state segnalate attività di sviluppo di macchinari EUV da parte della Cina, la tempistica per la produzione di massa rimane incerta.
L’ultimo SoC di Huawei, il Kirin 9030, evidenzia questa stagnazione, non essendo riuscito a superare la barriera dei 3, 00 GHz di frequenza di clock. Questo serve a ricordare in modo lampante quanto sia fondamentale un partner di fonderia affidabile per il progresso tecnologico nel settore dei semiconduttori. In particolare, mentre Apple, Qualcomm e MediaTek sono impegnate nella corsa verso l’obiettivo dei 5, 00 GHz, devono anche affrontare le sfide intrinseche della termodinamica. L’aumento della frequenza di clock comporta temperature più elevate e thermal throttling, rendendo necessarie soluzioni di raffreddamento innovative.
Per affrontare queste problematiche termiche, le aziende stanno implementando tecnologie di raffreddamento avanzate, tra cui camere di vapore migliorate, ventole di raffreddamento attive compatte e sistemi Heat Pass Block. Queste innovazioni sono fondamentali per mantenere prestazioni ottimali durante un utilizzo prolungato senza surriscaldamento.
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