iPhone 18 Pro utilisera probablement la puce A20 Pro 2nm, le coût de production augmente et l'approvisionnement est limité

IPhone 18 Pro et iPhone 18 Pro Max avec la puce A20 Pro (photo: x @ApplesClubs)

JAKARTA - Apple devrait apporter de grands changements à la prochaine gamme iPhone Pro avec les iPhone 18 Pro et iPhone 18 Pro Max en adoptant la puce A20 Pro basée sur une fabrication de 2 nanomètres (2nm). Si elle est mise en œuvre, cette mesure ne se traduira pas seulement par une amélioration des performances et de l’efficacité énergétique, mais pourrait également augmenter les coûts de production et limiter la disponibilité des appareils au moment du lancement.

Jusqu'à présent, Apple n'a pas annoncé officiellement l'iPhone 18 Pro, y compris les caractéristiques, la conception, le prix et le calendrier de lancement. Cependant, les rapports de la chaîne d'approvisionnement indiquent que la nouvelle generation d'iPhones Pro sera l'un des premiers produits d'Apple utilisé la technologie de fabrication 2nm de TSMC.

Contrairement à l’iPhone 17 Pro, construit sur une plate-forme de fabrication 3nm relativement mature, l’iPhone 18 Pro devrait entrer dans une phase de transition technologique plus complexe. Le passage comprend l’utilisation d’une nouvelle architecture de transistors, une capacité de production de puces encore limitée, ainsi que des défis dans le maintien du taux de réussite de la production ou du rendement.

Sur les générations passées, Apple a davantage mis l’accent sur l’amélioration de la performance, de l’éfficacité de la batterie, du système de refroidissement et de la conception des appareils. L’iPhone 17 Pro est aussi censé s’appuyer sur un système de refroidissement par chambre de vapeur pour aider à maintenir la performance du processeur lors de la jeu, du traitement de la video, de l’intelligence artificielle (IA) sur l’appareil, et de l’utilisation de la cammère pendant longtemps.

En attendant, l’iPhone 18 Pro est supposé combiner une nouvelle fabrication avec de nombreux autres changements de conception, y compris sur l’écran et le système de control physique. Cette combinaison est jugée plus difficile à développer et à produire que les générations précédentes.

Dans l'industrie des semi-conducteurs, le terme 2nm ne se réfère plus à la taille physique d'un transistor, mais devient un indicateur de la génération de fabrication technologique. L'une des principales modifications du processus N2 de TSMC est l'utilisation d'une architecture de transistor à grille tout autour (GAA) de nanosheets qui remplace la conception FinFET.

Cette technologie permet un meilleur contrôle de l’arrosage électrique, ce qui peut augmenter l’efficience du transistor et réduire les fuites de puissance. Pour les processeurs de smartphones, cette amélioration peut être utilisée pour offrir des performances plus hautes avec la même consommation d’energie ou maintenir des performances similaires avec une consommation d’energie plus faible.

Cette flexibilité permet à Apple d’allouer des améliorations aux capacités de la puce à divers aspects, tels que l’augmentation de la vitesse du CPU et du GPU, une meilleure efficience de la batterie, une capacité plus grande de l’enceinte neurale pour les fonctions d’IA, un cache plus grand, jusqu’à un espace thermique plus large avant une baisse de performance due à la chaleur.

Cela dit, ces avantages sont également accompagnés de coûts plus élevés. Les processus de conception, de validation, de fabrication, d'emballage et d'essai des puces de nouvelle génération sont de plus en plus complexes et coûteux.

L’attention du public sur l’iPhone 18 Pro est censée porter sur la puce A20 Pro. Différents rapports indiquent que Apple utilisera la technologie 2nm de TSMC pour son processeur haut de gamme, bien que l’entreprise n’ait pas encore confirmé le nom de la puce ni le processus de fabrication qui sera utilisé.

TSMC a déclaré auparavant que la technologie N2 pourrait offrir une augmentation des performances d’environ 10 à 15 % avec la memé consommation d’energie ou une réduction de la consommation d’energie d’environ 25 à 30 % à un niveau de performance égale par rapport à la prédéceureuse generation 3nm. Cependant, ces chiffres sont des objectifs de technologie de fabrication et non des garanties de performances finales sur des appareils commerciaux.

Les performances dépendront en fait de divers facteurs, notamment la conception du CPU et du GPU, la capacité de la mémoire cache, la bande passante de la mémoire, la capacité de l’accélérateur d’IA, l’intégration du modem, le système de refroidissement du dispositif, la gestion de l’alimentation par iOS, jusqu’au taux de réussite de la production de puces au stade initial.

Par conséquent, l’augmentation la plus importante de l’A20 Pro n’est pas seulement visible dans les scores de benchmark, mais aussi dans la capacité à maintenir une performance plus longue avec une temperaturé plus basse et une consommation d’energié plus efficace.

Un autre défi jugé crucial est le taux de réussite de la production ou le rendement. Dans la fabrication de semi-conducteurs, un wafer de silicium contient de nombreux puces. Le nombre de puces utilisables dépend du taux de défauts de production, de la taille des puces, du succès du processus d’emballage, des résultats des tests et du processus de sélection de la qualité.

Si le rendement au stade initial est toujours faible, le nombre de puces utilisables par wafer diminue, ce qui augmente le coût de production par puce. Cette condition est préoccupante car Apple produit une ligne d’iPhone Pro dans des dizaines de millions d’unités.

Des perturbations mineures dans le processus de production peuvent avoir une incidence sur le nombre de dispositifs disponibles lors du lancement, la distribution dans les différents pays, la configuration de la capacité de stockage et l'allocation des composants.

Les rapports indiquant que le prix des puces 2nm atteint environ 30 000 dollars américains doivent toujours être considérés avec prudence car le prix dépend en fait de l’accord entre les fabricants de puces et les clients. Cependant, diverses parties estiment que le coût de production des puces 2nm sera plus élevé que les générations de fabrication précédentes.

En plus de la fabrication de puces, on estime que la technologie d’emballage ou de packaging sera également un facteur important. De nombreux rumeurs lient le A20 Pro à l’utilisation d’une technique de module multicouche au niveau du wafer qui permet une intégration plus étroite des composants pour améliorer les performances tout en économisant de l’espace.

Cela dit, cette approche pose également de nouveaux défis en termes de distribution de la chaleur, d'intégrité des signaux à haute vitesse, de tolérance d'alignement lors de l'assemblage, de complexité des tests, jusqu'à l'analyse des défaillances des composants.

Pour Apple, la décision concernant la technologie d’emballage n’affecte pas seulement les performances du processeur, mais également la taille de la carte logique, l’espace disponible pour la batterie, la position des modules de caméra, ainsi que les voies de dissipation de la chaleur vers le cadre du dispositif. Avec ces nombreux défis, le succès de la commercialisation de la technologie 2nm est censé être l’un des facteurs clés qui déclenchera le lancement de l’iPhone 18 Pro.