سرعتی که بزرگترین کارخانه‌های تولید تراشه در تلاش برای بهبود سرعت، عملکرد و بهره‌وری تراشه‌های گوشی‌های هوشمند دارند، واقعاً شگفت‌انگیز است. در سال جاری، TSMC، پیشروترین کارخانه تولید تراشه در جهان، قرار است تولید انبوه تراشه‌های 2 نانومتری را آغاز کند. شرکت TSMC که در تایوان مستقر شده، اعلام کرده است که سال آینده تولید انبوه تراشه های 1.6 نانومتری را شروع خواهد کرد. با کاهش تعداد گره‌های فرآیند، اندازه ترانزیستورهای داخل این تراشه‌ها کوچکتر می‌شود و این امکان را فراهم می‌کند که تعداد بیشتری ترانزیستور داخل تراشه‌ها جا شوند.
این موضوع اهمیت زیادی دارد زیرا ابعاد کوچکتر ترانزیستورها باعث می‌شود که تعداد بیشتری از آن‌ها در یک ناحیه مشخص از تراشه جا بگیرند. این معیار که به آن چگالی ترانزیستور گفته می‌شود، معمولاً زمانی که تعداد گره‌های فرایند کم می‌شود، افزایش می‌یابد. تعداد ترانزیستورهای یک تراشه نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا معمولاً هرچه تعداد ترانزیستورها بیشتر باشد، تراشه‌های نیمه‌هادی توانمندتر و انرژی‌بهینه‌تر خواهند بود.
کاهش شگفت‌انگیز گره‌های فرایند که در چند سال اخیر
در سال 2019، آیفون 11 از پردازنده اپلیکیشن A13 بایونیک 7 نانومتری با 8.5 میلیارد ترانزیستور استفاده می‌کرد. ماه سپتامبر گذشته، آیفون 16 پرو مکس با پردازنده A18 پرو 3 نانومتری عرضه شد. در حالی که اپل هیچ وقت تعداد ترانزیستورهای تراشه را منتشر نکرد، احتمالاً این تراشه بیش از 20 میلیارد ترانزیستور دارد، زیرا پردازنده A17 پرو شامل 19 میلیارد ترانزیستور است.
TSMC در حال پیشرفت است و به تازگی گزارش داده که درآمد سه‌ماهه چهارم آن نسبت به سال گذشته 37 درصد افزایش یافته و به 26.88 میلیارد دلار رسیده است. آنچه که TSMC به آن «فصلی‌بودن گوشی‌های هوشمند» می‌گوید، باعث خواهد شد که در سه‌ماهه اول سال 2025 درآمد آن کاهش پیدا کند، هرچند که به صورت سالانه، درآمد سه‌ماهه اول 34.7 درصد افزایش خواهد داشت.
با تولید تراشه‌های 2 نانومتری، TSMC شروع به استفاده از ترانزیستورهای Gate-All-Around (GAA) خواهد کرد که از نانوشیت‌های افقی به‌صورت عمودی انباشته استفاده می‌کنند و به گیت این امکان را می‌دهند که تمامی چهار طرف کانال را پوشش دهد که این امر از نشت جریان جلوگیری کرده و جریان درایو را بهبود می‌بخشد. نتیجه این فرایند تراشه‌های با عملکرد بالاتر و بهره‌وری انرژی بهتر خواهد بود. زمانی که TSMC تولید تراشه های 1.6 نانومتری را شروع کند، عرضه برق پشتی (BPD) را آغاز خواهد کرد. BPD انتقال نیرو را از جلوی یک ویفر سیلیکونی جایی که فضای کمتری برای ترانزیستورها باقی می‌گذارد، به سمت پشتی که سیم‌های دیگر مانع آن نمی‌شود، منتقل می‌کند.
برای نشان‌دادن پیشرفتی که داشته‌ایم، اولین آیفون که در سال 2007 عرضه شد، از تراشه‌ای استفاده می‌کرد که روی گره فرایند 90 نانومتری ساخته شده بود. سری آیفون 17 که قرار است در سپتامبر امسال معرفی شود، از پردازنده‌های A19 و A19 پرو 3 نانومتری استفاده خواهد کرد که با نود فرایند 3 نانومتری نسل سوم TSMC ساخته می‌شوند (N3P). به این ترتیب، انتظار می‌رود که اپل اولین آیفونی که با سیلیکون 2 نانومتری کار می‌کند را با سری آیفون 18 در سال 2026 معرفی کند.
چه زمانی اولین آیفونی را خواهیم دید که دارای AP ساخته‌شده با استفاده از گره 1.6 نانومتری است؟ در حال حاضر نمی‌توانیم به این سوال پاسخ دهیم. در عین حال، TSMC اعلام کرده است که تراشه‌های 1.6 نانومتری بهبود 8 تا 10 درصدی در سرعت در همان سطح توان نسبت به گره 2 نانومتری خواهند داشت.
توسط 
توسط 
دیدگاهتان را بنویسید