애플 아이폰 15 프로 모델에만 3nm 칩 탑재
생산 효율을 위한 N3E 공정 노드로 전환 예정
아이폰 16 시리즈부터 전 모델 3nm 칩 탑재

올해 출시될 스마트폰 중에서는 아이폰 15 프로와 아이폰 15 프로 맥스가 독보적으로 3nm 공정 노드를 통해 제조된 애플리케이션 프로세서(AP)를 탑재할 것으로 보인다.

공정 노드가 작아질수록 칩의 크기는 줄어들고, 이로 인해 더 많은 트랜지스터를 통합할 수 있게 되며, 이런 고밀도 트랜지스터 집적은 칩을 일반적으로 더 강력하게 만들어, 에너지 효율 역시 향상시킨다.

2019년에 출시된 아이폰 11 시리즈부터 최신 아이폰 모델들까지 살펴보면 애플의 발전을 명확하게 확인할 수 있다.

당시에는 애플이 전체 아이폰 11 시리즈에 A13 바이오닉 칩셋을 통일적으로 사용했는데, 이 칩셋은 85억 개의 트랜지스터가 탑재되었고, TSMC의 2세대 7nm 노드인 N7P 공정을 사용해 만들어졌다.

반면, 현재 최신 모델인 아이폰 14 프로 및 프로 맥스는 TSMC의 4nm 공정으로 제작된 A16 Bionic 칩셋이 사용되었고, 이들 칩셋은 각각 무려 160억 개의 트랜지스터를 포함하고 있다.

애플 아이폰15 프로에만 3nm 칩 탑재할 계획

올해 대부분의 휴대폰 제조업체들이 3nm 칩을 사용하지 않는 주된 이유는, 3nm 칩을 위한 웨이퍼 슬라이스의 가격이 2만 달러(한화 약 2,580만 원)에 달하기 때문이다.

애플을 제외한 이들 제조업체들은 차세대 3nm 칩의 대량 생산이 시작되는 내년에 웨이퍼 가격이 감소할 것으로 예상하고 있다.

더욱이 Wccftech에 따르면, TSMC는 곧 2nm 칩의 시험 생산을 시작할 계획이라는 소식도 전해지고 있다. 물론, 그렇다고 해서 2nm 칩이 탑재된 아이폰을 당장 출시한다는 의미는 아니다.

2024년에는 TSMC가 3nm 생산을 더 비용 효율적인 N3E 공정 노드로 전환할 예정이라는 소식이 들려오고 있다.

그러나 ‘휴대폰 칩 마스터’라는 이름의 웨이보 팁스터는, 이번 N3E 공정 노드가 올해 생산된 N3B 공정 노드를 사용한 3nm 칩에 비해 성능이 저하될 수 있다는 주장을 펼치고 있다.

일반적으로, 공정 노드가 세대를 거듭하면서 성능과 에너지 효율이 향상되는 것이 기대되지만, 이례적인 상황도 발생할 수 있다는 것이다.

커머셜 타임즈의 최근 보고서에 따르면, 세계 최고의 칩 파운드리에서 2nm 생산을 예약할 것으로 알려진 유일한 회사는 TSMC의 최고 고객 중 하나인 엔비디아뿐이다. 애플은 파운드리의 최고 수익 창출 기업이며 파운드리 연간 총 수입의 25%를 책임지고 있는 것으로 알려져 있다.

한편, 올해는 아이폰 15 프로 모델에만 3nm A17 바이오닉이 사용될 전망이다. 아이폰 15와 플러스는 기존 A16 바이오닉 칩셋으로 구동되며, 아이폰 16 시리즈부터 4가지 모델 모두에 3nm SoC를 탑재할 것으로 예상된다.