Semikonduktor Wearable 1: Perang Otak Smartwatch — Apple S10 vs Snapdragon W5+ Gen 2 vs Exynos W1000

Artikel ini adalah episode 1 dari seri Wearable Silicon, rangkaian mingguan sepuluh bagian tentang semikonduktor yang hidup di pergelangan tangan, telinga, dan wajah kita. Jika belum membacanya, mulailah dari episode 0 — panduan chip di dalam kacamata Meta dan Oura Ring — yang memperkenalkan blok-blok dasar elektronika wearable sebelum kita masuk ke pertarungan paling sengit di segmen ini: otak smartwatch.

Ringkasan 30 detik

Tiga raksasa berebut prosesor di pergelangan tangan Anda, dan masing-masing memenangkan perlombaan yang berbeda. Samsung Exynos W1000 memimpin dalam litografi dan CPU: chip wearable 3 nm pertama di dunia, dengan transistor GAA (gate-all-around) dari Samsung Foundry dan performa CPU hingga 3,4 kali lebih tinggi dari pendahulunya. Qualcomm Snapdragon W5+ Gen 2 memimpin dalam konektivitas dan daya rendah: platform wearable pertama dengan pesan darurat dua arah via satelit (NB-NTN, melalui Skylo), yang menggabungkan SoC utama 4 nm dengan co-processor always-on 22 nm. Apple S10 menang dalam integrasi vertikal: diluncurkan September 2024 bersama Watch Series 10, memakai core efisiensi turunan A16 Bionic dan SiP yang lebih tipis untuk menghadirkan Siri on-device, Double Tap, dan notifikasi sleep apnea. Kesimpulannya: node proses saja tidak menentukan baterai; yang menentukan adalah power gating, co-processor berdaya rendah, dan perangkat lunak.

Latar belakang: mengapa smartwatch menjadi medan perang chip

Smartwatch modern mungkin adalah komputer paling sulit dirancang di planet ini. Ia harus menghadirkan performa smartphone dalam anggaran daya hanya beberapa ratus miliwatt, di dalam volume kurang dari 10 cm³, menempel pada kulit selama 18 hingga 24 jam berturut-turut. Setiap microwatt yang terbuang menjadi panas di pergelangan tangan dan mengurangi jam pakai baterai. Itulah sebabnya SoC jam tangan — si "otak" — memusatkan inovasi paling intens dalam industri wearable.

Tiga filosofi berebut ruang ini. Apple memperlakukan jam tangan sebagai aksesori iPhone: S10 memperluas strategi silikon mandiri, dioptimalkan untuk watchOS dan ekosistem tertutup. Qualcomm memperlakukan jam tangan sebagai platform terbuka bagi mitra seperti Google: W5+ Gen 2 adalah produk katalog untuk Wear OS, dengan diferensiasi pada konektivitas dan arsitektur daya rendah. Samsung memperlakukan jam tangan sebagai etalase foundry-nya: Exynos W1000 membuktikan secara publik bahwa 3 nm dengan GAA bekerja dalam volume besar, di dalam produknya yang paling menuntut, Galaxy Watch.

Waktu peluncuran memperkuat kontrasnya. W1000 diumumkan pada 3 Juli 2024 dan debut di Galaxy Watch7 dan Galaxy Watch Ultra. S10 tiba pada September 2024 bersama Watch Series 10, lalu menyebar ke Series 11, SE 3, dan Ultra 3 pada 2025 — umur panjang khas silikon Apple. W5+ Gen 2 adalah yang terbaru: diumumkan pada 20 Agustus 2025 dan debut di Google Pixel Watch 4. Tiga generasi cara berpikir rekayasa, hanya terpisah satu tahun.

Satu konsep akan terus muncul: heterogenitas. Tidak satu pun chip ini adalah prosesor monolitik sederhana. Semuanya membagi pekerjaan antara application processor yang kuat — untuk saat Anda membuka aplikasi atau menerima panggilan — dan blok-blok berdaya sangat rendah yang tetap terjaga untuk menghitung langkah dan mengukur jantung. Perbedaannya ada pada bagaimana mereka membagi pekerjaan itu. Di sanalah baterai dimenangkan atau hilang.

Bedah teknis: tiga otak, tiga strategi

Apple S10: chip yang menghilang

S10 debut pada September 2024 di dalam Watch Series 10, desain ulang paling tipis dalam lini ini, dan terbukti sangat mumpuni sehingga Apple mempertahankannya di Series 11, SE 3, dan Ultra 3 pada 2025. Resepnya pragmatis: CPU dual-core turunan core efisiensi "Sawtooth" dari A16 Bionic, node kelas 4 nm TSMC — generasi yang sama dengan S9 — Neural Engine 4-core, dan penyimpanan 64 GB, semuanya dalam SiP yang lebih tipis dari pendahulunya.

Yang membedakannya bukan lembar spesifikasi, melainkan apa yang dimungkinkannya. Siri berjalan on-device, tanpa iPhone di dekat Anda. Double Tap — mengetukkan telunjuk dan jempol dua kali untuk menjawab panggilan — memakai inferensi machine learning real-time pada sensor jam. Notifikasi sleep apnea berjalan di atas akselerometer dengan model yang teruji. Semua itu adalah AI always-on yang dieksekusi dalam anggaran termal yang muat di pergelangan tangan. Pelajarannya: siapa yang mengendalikan silikon, sistem operasi, dan sensor sekaligus dapat menukar kekuatan mentah dengan co-design. Biayanya jelas — S10 tidak akan pernah muncul di jam tangan merek lain. Namun di dalam taman berdinding itu, ia adalah tolok ukur efisiensi.

Snapdragon W5+ Gen 2: heterogenitas dan satelit

Diumumkan pada 20 Agustus 2025, W5+ Gen 2 menjawab pertanyaan yang tidak nyaman: bagaimana memberi jam tangan Wear OS fitur flagship tanpa melelehkan baterai? Jawabannya adalah membagi chip menjadi dua dunia. SoC utama 4 nm membawa quad-core Cortex-A53 hingga 1,7 GHz, GPU Adreno A702 hingga 1 GHz, DSP Hexagon V66K, dan LPDDR4 2133 MHz pada bus 16-bit. Rahasianya ada pada tanda "+": co-processor always-on 22 nm dengan Cortex-M55 250 MHz dan NPU Ethos-U55, dikelilingi pulau-pulau daya rendah yang menjaga sensor, Bluetooth, dan wajah jam tetap hidup sementara SoC utama tertidur.

Logikanya adalah fisika: 95% dari waktu, jam tangan hampir tidak melakukan apa-apa — menghitung langkah, menunggu notifikasi. Co-processor pada node matang dan murah itu disengaja: untuk tugas always-on, yang penting adalah arus bocor minimum, bukan kepadatan transistor. Dan ada diferensiasi eksklusif: platform wearable pertama dengan pesan darurat dua arah via satelit NB-NTN melalui Skylo — di jalur pendakian atau di laut, jam tangan berbicara dengan satelit tanpa cakupan seluler. Ditambah Location ML 3.0 dengan akurasi GPS hingga 50% lebih baik, serta debut di Pixel Watch 4, platform ini adalah otak referensi Wear OS.

Exynos W1000: kartu nama 3 nm GAA

Diumumkan pada 3 Juli 2024, W1000 adalah chip paling ambisius dari ketiganya — bukan karena apa yang dilakukannya di pergelangan tangan, melainkan karena apa yang dibuktikannya di pabrik. Ia adalah prosesor wearable pertama pada 3 nm, dibuat pada proses SF3 Samsung Foundry dengan transistor GAA, arsitektur penerus FinFET dengan kontrol elektrostatik kanal yang lebih baik. Menempatkan GAA pada produk bervolume sangat tinggi dan tanpa toleransi kesalahan adalah pernyataan kepercayaan terhadap kematangan proses tersebut.

Angka CPU-nya paling agresif: satu Cortex-A78 hingga 1,6 GHz untuk lonjakan performa, empat Cortex-A55 hingga 1,5 GHz untuk efisiensi, GPU Mali-G68 MP2, dan memori LPDDR5 — lompatan satu generasi dari LPDDR4 pendahulunya W930. Samsung mengklaim performa single-core 3,4 kali lebih tinggi, multi-core 3,7 kali, dan peluncuran aplikasi 2,7 kali lebih cepat dari W930. Pengemasannya mengikuti: FO-PLP, memori ePoP yang ditumpuk, dan SiP dengan PMIC terintegrasi, yang memperpendek jalur daya dan membebaskan area untuk baterai lebih besar. Dengan modem LTE Cat.4 dan engine layar always-on 2.5D, chip ini debut di Galaxy Watch7 dan Watch Ultra sebagai jam tangan Android paling bertenaga di generasinya.

Chase's Take: node bukan segalanya

Jika hanya melihat litografi, W1000 menang telak: 3 nm GAA melawan 4 nm. Namun bertahun-tahun bekerja dengan STA dan signoff timing mengajarkan bahwa node adalah awal percakapan, bukan akhir. Yang menentukan baterai adalah tumpukan keputusan yang jauh kurang glamor: power gating yang agresif, domain tegangan yang terpartisi dengan baik, co-processor yang membiarkan SoC utama benar-benar tidur, dan perangkat lunak yang tahu kapan membangunkan setiap blok.

Setiap perusahaan benar dalam logika bisnisnya. Samsung membutuhkan W1000: ia adalah bukti hidup bahwa SF3 dengan GAA menghasilkan yield dalam volume, dan setiap Galaxy Watch yang terjual menjadi argumen penjualan foundry kepada pelanggan eksternal. Biaya kepeloporan — yield yang merangkak, pustaka yang belum matang — itu nyata, tetapi imbal hasil strategisnya sepadan. Ini silikon sebagai pemasaran foundry. Qualcomm, tanpa foundry sendiri, berdiferensiasi di tempat yang bisa: co-processor 22 nm mengakui dengan elegan bahwa tidak semuanya membutuhkan node termutakhir — untuk kebocoran standby, node matang bahkan bisa lebih baik. Dan satelit NB-NTN adalah diferensiasi murni, diciptakan oleh pihak yang memahami modem selama tiga puluh tahun. Apple, pada gilirannya, mengoptimalkan keseluruhan widget: tanpa transistor terkecil maupun modem paling eksotis, ia memiliki co-design terdalam antara silikon, watchOS, dan sensor. Siri on-device, Double Tap, dan sleep apnea hanya ada karena tim yang sama merancang chip dan algoritmanya. Bagi seorang MBA, pelajarannya jelas: integrasi vertikal menukar fleksibilitas dengan efisiensi — dan pada wearable, efisiensi adalah produknya.

Taruhan saya untuk dua tahun ke depan: perang bergeser dari "siapa yang memiliki node terkecil" menjadi "siapa yang mempartisi daya dengan terbaik". Kita akan melihat lebih banyak co-processor khusus, lebih banyak AI di domain always-on, dan modem satelit menjadi item daftar periksa pada jam tangan premium, seperti GPS satu dekade lalu.

Implikasi bagi industri

Pertama, smartwatch telah menjadi wahana kualifikasi proses mutakhir. Seperti smartphone menjadi kuda Troya bagi 7 nm dan 5 nm, jam tangan — puluhan juta unit, toleransi nol — menjadi stempel kematangan bagi 3 nm. Bagi pemasok IP dan EDA, signoff GAA pada desain berdaya sangat rendah adalah perbatasan baru.

Kedua, arsitektur dua lantai seharusnya menjadi standar, bukan pengecualian. Fisika tidak bisa dinegosiasikan: kebocoran standby mendominasi anggaran perangkat yang diam 95% dari waktu. Siapa pun yang merancang SoC wearable monolitik sedang melawan termodinamika. Ketiga, konektivitas menjadi diferensiasi: satelit NB-NTN membuka kategori "keselamatan di luar jaringan", yang membenarkan harga premium tanpa layar lebih besar atau sensor baru. Di pasar yang matang, fitur pembunuh berikutnya jarang datang dari blok komputasi; ia datang dari radio.

Terakhir, bagi ekosistem terbuka, Qualcomm menaikkan standar: Google, Samsung, dan merek-merek Tiongkok kini memiliki platform referensi dengan AI di co-processor dan satelit darurat. Tekanan pada MediaTek dan Unisoc hanya bertambah — dan episode 6 seri ini, tentang SoC TWS dan DSP audio, akan menunjukkan dinamika yang sama terulang di telinga.

FAQ

Chip mana yang menawarkan daya tahan baterai terbaik?

Tidak ada pemenang mutlak: baterai bergantung pada keseluruhan jam tangan — sel, layar, dan perangkat lunak. Dari segi arsitektur, Snapdragon W5+ Gen 2 memiliki pendekatan paling eksplisit: co-processor always-on 22 nm menjaga SoC utama tetap tidur selama 95% waktu diam. S10 mengimbanginya dengan co-design antara chip dan watchOS; W1000 dengan efisiensi 3 nm GAA. Dalam praktiknya, ketiganya memberikan sekitar satu hari penggunaan tipikal, dan dua hari atau lebih dalam mode hemat.

Sudah bisakah saya membeli smartwatch dengan pesan darurat via satelit?

Platformnya sudah ada: Snapdragon W5+ Gen 2, yang diumumkan pada 20 Agustus 2025, adalah platform wearable pertama dengan pesan darurat dua arah via satelit NB-NTN melalui Skylo, dan debut di Google Pixel Watch 4. Ketersediaan bergantung pada wilayah, operator, dan aktivasi layanan Skylo. Apple S10 dan Exynos W1000 tidak menawarkan pesan satelit hingga Oktober 2026.

Mengapa 3 nm GAA pada Exynos W1000 penting?

Exynos W1000, yang diumumkan pada 3 Juli 2024, adalah chip wearable pertama yang dibuat pada 3 nm dengan transistor gate-all-around (GAA), pada proses SF3 Samsung Foundry. GAA menggantikan FinFET dengan kontrol elektrostatik kanal yang lebih baik, mengurangi arus bocor pada dimensi minimum — sangat penting bagi perangkat yang hidup dari baterai. Secara strategis, chip ini membuktikan bahwa 3 nm GAA Samsung bekerja dalam volume sangat tinggi pada produk tanpa margin untuk kegagalan.

Chip mana yang terbaik untuk AI di pergelangan tangan?

Tergantung jenis AI-nya. Apple S10, dengan Neural Engine 4-core, adalah yang paling matang dalam AI always-on yang tervalidasi: Siri on-device, Double Tap, dan notifikasi sleep apnea. Snapdragon W5+ Gen 2 menyebarkan AI antara DSP Hexagon V66K dan NPU Ethos-U55 pada co-processor, ditambah Location ML 3.0 untuk GPS hingga 50% lebih akurat. Exynos W1000 bertaruh pada kekuatan CPU, dengan multi-core hingga 3,7 kali W930. Untuk kesehatan dan gestur saat ini, S10 memimpin; untuk AI berdaya rendah yang berkelanjutan, arsitektur Qualcomm adalah yang paling menjanjikan.

Catatan: spesifikasi yang dikutip didasarkan pada pengungkapan publik dari Apple, Qualcomm, dan Samsung hingga Oktober 2026 dan dapat bervariasi menurut model dan wilayah.

Ini adalah episode 1 dari seri Wearable Silicon. Lanjutkan melalui episode 0 — panduan semikonduktor di dalam kacamata Meta dan Oura Ring — dan ikuti episode 2, tentang front-end analog yang membaca jantung Anda: AFE PPG dan ECG dari ADI, TI, dan ams-Osram.

📩 Berlangganan VLSI Korea

Dapatkan analisis semikonduktor harian kami lebih dulu di email Anda. Berlangganan gratis.

Berlangganan gratis