Highend-Technologieknoten 3-nm-Prozess N3E: Weltpremiere in Apples nächster iPhone-Generation

Die Hinweise verdichten sich: N3E, der modernste Fertigungsprozess des weltweit größten Chip-Auftragsfertigers TSMC, wird 2023 die Basis bilden für die künftigen Apple-A17-SoCs. Und er wird zum Differenzierungsmerkmal für Highend-Smartphones.

Apple wird erneut der weltweit erste Kunde für die modernsten erhältlichen Chips sein: So sollen die künftigen A17-System-on-Chips der nächsten iPhone-Generation, die 2023 auf den Markt kommen, auf dem neusten „N3E“-Technologieknoten des taiwanesischen Auftragsherstellers TSMC basieren. Dies berichtet das japanische Wirtschaftsmagazin Nikkei Asia in einem exklusiven Bericht.

Auch die neuesten MacBooks sollen dann mit SoCs auf Basis der N3E-Technologie ausgestattet werden. N3E ist eine Verbesserung der 3-Nanometer-Chips von TMSC, für die gerade erst in diesem Monat die Massenproduktion beginnen soll. Auch dafür wird der TMSC-Kunde Apple der erste Nutzer sein. Zuvor soll die erste 3-nm-Technologie-Generation aus Taiwan erstmals in den künftigen Modellen der iPads zum Einsatz kommen, hatte Nikkei Asia vor wenigen Wochen in einem separaten Bericht enthüllt.

Leistungssteigerung von 10 bis 15 Prozent gegenüber N5-Knoten

Die 3-Nanometer-Chips von TSMC sollen Prognosen zufolge eine Leistungssteigerung in Endgeräten von 10 bis 15% im Vergleich zur gegenwärtigen N5-Technologie ermöglichen. Dies bei einem um 25 bis 30 Prozent reduzierten Energieverbrauch, berichtet das Fachportal Tomshardware. Mit der nächsten Generation N3E, für die sich Apple nun angeblich auch schon entschieden hat, sind dann noch einmal weitere Leistungssteigerungen zu erwarten.

Die N3-Generation arbeitet mit der neuen „FinFlex“-Technologie, die Chip-Entwicklern das Kombinieren von verschiedenen Standardzellen innerhalb eines Blocks erlaubt, um Parameter wie Rechenleistung, Stromverbrauch oder benötigte Fläche zu optimieren.

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TSMC beginnt aktuell Massenproduktion im N3-Prozess

Sollte TSMC die N3-Technologie wie geplant einführen können, so wird Apple Ende dieses Jahres der erste Elektronikhersteller weltweit sein, der auf 3-nm-Chips von TSMC umstellen kann. Andere wichtige Kunden der Taiwanesen, unter anderem Advanced Micro Devices (AMD), Nvidia, Qualcomm, MediaTek oder Broadcom Corporation werden erst im kommenden oder im übernächsten Jahr nachziehen.

Die Leistung, Energieeffizienz und Größe der Chips werden im Wettbewerb um den Verkauf von Smartphones und anderen Endgeräten immer wichtiger. Waren es früher vor allem die Leistung der Kameras und Displays, so wird der eingesetzte Prozessor jetzt immer aktiver als Verkaufsargument eingesetzt.

Nachtteil: Neuste Chips sind deutlich teurer

Die neuesten Chips sind allerdings auch deutlich teurer. Apple hat daher in diesem Jahr erstmals damit begonnen, die gegenwärtig fortgeschrittenste Chip-Generation, die 4-nm-Chips von TSMC, nur für den A16-Core-Prozessor in seinem Top-Produkt iPhone 14 Pro zu verbauen, nicht in günstigeren iPhone-Modellen.

Die Chips helfen Apple also neuerdings dabei, das Produktportfolio zu diversifizieren und die hohen Preise für die Topmodelle zu rechtfertigen, sagen Analysten in Asien. Es sehe momentan danach aus, dass Apple diese Strategie auch im kommenden Jahr mit dem N3E wieder einsetzen wird, schreibt Nikkei Asia.

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Samsung hat bereits im Juni 3-nm-Produktion hochgefahren

Der schärfste Rivale von TSMC, der südkoreanische Chiphersteller Samsung, hat bereits im Juni mit der Massenproduktion seiner ersten 3-Nanometer-Chips begonnen. Obwohl die Koreaner damit einen wichtigen Meilenstein mehrere Monate eher erreicht haben als die Taiwanesen, bleibt das Rennen auch weiterhin spannend – unter anderem weil der 3-nm-Chip von Samsung auf einer völlig neuen Transistorarchitektur basiert, deren Tauglichkeit und Kosteneffizienz sich in der Massenproduktion erst noch beweisen müssen.

TSMC wird daher in diesem Jahr weiterhin der dominante Auftragshersteller von Chips bleiben, mit einem globalen Marktanteil von mehr als 50 Prozent. Derzeit ist die „Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation“ der exklusive Zulieferer für alle Silizium-Chips für die iPhones, iPads, MacBooks und Desktop-Computer von Apple.

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* Henrik Bork ist Analyst bei Asia Waypoint, einem auf den asiatischen Markt fokussierten Beratungsunternehmen in Peking.

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