A16 CPU A15は?Apple iPhone 14に搭載されるCPUを リスク生産 3nmという驚異のプロセスルール

A16と呼ばれる次のCPUの開発をTSMCが行っているようです。

A16というCPUというのは、2022年にもiPhoneに搭載されるCPUになっています。

 
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リスク生産というものは何か?

リスク生産というものはなんでしょうか?リスクプロダクションとも言われるものとなっています。
通常なにかを製造するときというのは、汎用品と特注品に分かれるかと思います。
汎用品というのは、誰もが目にするような一般品ですが、特注品というのは特化したものに対して製造するものです。

自動車部品などは、基本的には特注品の集まりです。ボディに関しても他に流用できません。
流用できる部分というのは、ネジとかそのあたりなら他の自動車でも流用できるかもしれませんが、基本的にはその車に特化したものを製造するのです。
このリスク生産というのは、AppleからCPUの受注を受けていないにも関わらず、受注を受けると想定してCPUの製造に入っている状況になっているということです。

✔メーカーにとってリスク生産は本来ならやりたくない
✔ただし仕事を取る上では重要

3nmという驚異のプロセスルール

現状プロセスルールというものは、5nmです。それでも十分細かいのですが、それよりもさらに細かい3nmというプロセスルールで製造しているようですね。

プロセスルールが細かくなればどのような効果が生まれるんか?ということですが、動作速度の向上と、省エネ性能のアップが主な効果です。
プロセスルールが細かくなればなるほど、確実に処理速度が上がります。
iPhoneは十分今でも早いわけですが、さらに早くなるのです。
本当に嬉しいですよね。

TSMCというメーカーがiPhoneのCPUの製造を行っており、今回もこのTSMCがリスク生産を行っています。

リスク生産を行うだけの余裕資金があるということなので、かなり期待したいところですね。
それだけTSMCというのは信頼性の高いCPUを製造しているということになるのではないかと思います。

✔TSMCの先行投資にはかなりの期待
✔TSMCはiPhoneの製造にかなりの寄与

iPhoneのCPUはAndroidよりも高速?

iPhoneのCPUというのは、かなり高速に動作します。

Androidよりも高速に動作しますが、A16になれば、A14いわゆるiPhone12シリーズよりも1.6倍程度の動作速度が向上します。

それだけの動作速度が向上すればいいと思いませんか?

AndroidのCPUはオクタコアと呼ばれ、8つのコアを持つCPUとなっており、iPhoneに搭載されているAシリーズのCPUというのは、6つのコアを持つCPUとなっているため、コア数だけ見ると少なく見えますが、iPhoneのための専用設計がされているため、かなり高速に動作させることができるのです。

Androidは汎用的なOSとなっており、いろいろなメーカーに搭載されていますが、iPhoneのAシリーズと呼ばれるCPUはiPhoneのみに提供されていることで、専用チューニングされているため早くなるということもあるかと思います。

iPhoneに搭載されているCPUは本当に高速に動作するので、本当にメリットがあるかと思いますね。

A16で3nmは現実的にいける

A16で3nmというのは、現実的にいけると思われます。
2020年に販売されたiPhoneに搭載されているA14というCPUですが、A14というCPUは5nmとなっており、すでに非常に細かいプロセスルールとなっているからです。
2年に1度のペースでプロセスルールの改定を行っているiPhoneとなれば、確実にプロセスルールの改定も行われると思われます。
TSMCは相当期待できるメーカーであることは間違いなく、3nmとなれば、クアルコムもおそらくそれに合わせて3nmの生産になると思われます。

クアルコムも2022年の12月には順当にいけば3nmのCPUを搭載したモデルを発表してくると思われます。

✔3mmというのは、本当に脅威のプロセスルールだと感じる
✔あと数年でpmピコメートルの単位になるのでは?

1nmより小さくなれば、次の単位はピコとなります。本当に細かいプロセスルールとなりますので、それを製造する機械の制度もかなりあげないとだめでしょうね。

それくらい脅威のプロセスルールとなっているのです。

2020年の時点では量産は5nm

2020年の時点では量産に搭載されているCPUというのは、5nmとなります。
5nmというCPUでもまだまだ十分バッテリー消費なども少なく、本当にすごい細かいプロセスルールとなります。

A15いわゆる2021年モデルの量産も5nmというプロセスルールになると思われます。
プロセスルールというのは、基本的には細ければ細かいほど動作速度も早くなる傾向があり、バッテリーへの負担も少なくなります。

✔プロセスルールが細かいとバッテリーが減りにくくなる
✔プロセスルールが細かいモデルは処理速度も高速

プロセスルールの改変は2年に1度のペースで行われていきます。

直近からすると7nmになり、5nmになり、そして3nmと徐々に細かくなっています。

iPhone7の頃はプロセスルールは、16nmとなっていますので、相当レベルアップしているのではないかと思います。

2000年くらいに販売されていたペンティアムⅢというCPUは、250nmくらいありましたので、それからすると相当細かいプロセスルールになっているということがわかるのではないかと思います。
プロセスルールだけで見ると相当よくなっているということがわかるのではないかと思います。

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A15は5nmに抑えられると予想

A15のプロセスルールは残念ながら5nmに抑えられると思われます。
当たり前といえば当たり前のことですが、A16で3nmということは、A15はまだ5nmというプロセスルールだということです。

プロセスルールが細かいほうが電力消費量も少なく、さらに処理速度も高いわけです。

A14では5nmというこちらも非常に細かいプロセスルールで製造されておりますが、それと同じということになります。

5nmでも十分細かいプロセスルールなのです。A14というCPUが搭載されているiPhone12からしても、1.3倍程度は能力アップすると思われます。

今後3nmという細かいプロセスルールに

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こちらの記事を見てもらいたいのですが、今後は3nmという非常に細かいプロセスルールになる見込みです。

3nmというプロセスルールというのは、本当にメリットがあります。

バッテリーの消費なども当然ながらかなり改善されるでしょうね。

これから先数年で3nmに移行していくことは間違いないということです。

TSMCもCPUに関してはかなり力を入れていると思います。

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