همانطور که می‌دانید، شرکت TSMC این روزها به عنوان ستون فقرات تولید محصولات الکترونیک عمل می‌کند. به تازگی نقشه راه آینده TSMC برای تولید تراشه‌های پیشرفته‌تر ۲ نانومتری و ۳ نانومتری مشخص شده است. در ادامه با ترنجی همراه باشید.
اگر پیگیر اخبار باشید، قطعا می‌دانید که بزرگ‌ترین کارخانه تولید تراشه جهان متعلق به شرکت TSMC تایوان است. این شرکت، در واقع شرکتی است که طرح تراشه‌های اپل را به تراشه‌های واقعی مانند A15 Bionic (که در سری آیفون ۱۳ مورد استفاده قرار گرفته و دارای ۱۵ میلیارد ترانزیستور در هر تراشه است) تبدیل می‌کند. TSMC همچنین مسئول خط تولید تراشه M1 است که شامل M1 Ultra با ۱۱۴ میلیارد ترانزیستور است. M1 Ultra با ترکیب دو تراشه M1 Max ساخته شده است.
در اوایل این هفته، همایش فناوری 2022 TSMC آغاز شد که در آن شاهد انتشار نقشه راه TSMC برای فرآیندهای تولید تراشه‌های پیشرفته‌تر که شامل تراشه‌های ۳ نانومتری (N3) و ۲ نانومتری (N2) هستند، بودیم. هرچه فرآیند تولید کمتر و کوچک‌تر باشد، تعداد ترانزیستورهای استفاده شده در داخل یک تراشه بیشتر است و این موضوع از این جهت مهم است که به طور سنتی، هر چه تعداد ترانزیستورها بیشتر باشد، یک تراشه قدرتمندتر و کارآمدتر است.
فرآیند اصلی تولید نسل بعدی، فرآیند ۳ نانومتری خواهد بود که اپل امیدوار است از آن در سری آیفون ۱۵ سال آینده استفاده کند. TSMC انتظار دارد طی سه سال آینده پنج تکنولوژی مرتبط با N3 داشته باشد. TSMC به جای انتشار یک فناوری جدید به صورت هر دو سال یکبار که معمولا برای کارخانجات و صنعت بود، اکنون یک گره جدید را به صورت هر دو سال و نیم یک بار، معرفی می‌کند که با فرآیند تولید N2 (۲ نانومتری)، به هر سه سال یک بار تغییر می‌یابد. این داده‌ها به عنوان مسیر و نقشه راه معرفی فناوری‌های این شرکت در نظر گرفته می‌شود.
TSMC به استفاده از ترانزیستورهای FinFET در فرآیند تولید تراشه ۳ نانومتری خود ادامه خواهد داد، در حالی که سامسونگ ترانزیستورهای گیت سراسری (gate-all-around) خود را با تراشه‌های ۳ نانومتری معرفی خواهد کرد. از سوی دیگر، TSMC تا زمانی که تراشه‌های ۲ نانومتری خود را عرضه نکند، استفاده از ترانزیستورهای gate-all-around را آغاز نخواهد کرد. TSMC مشتریان تراشه‌های پیشرفته‌تر خود را در اولویت می‌داند تا به سرعت فناوری N2 را در صورت موجود بودن به آن‌ها عرضه کند. اما احتمالا مشتریان کم تقاضای فناوری‌های TSMC تصمیم خواهند گرفت تا چند سال آینده از فرآیند تولید ۳ نانومتری استفاده کنند.
بنیانگذار TSMC می‌گوید که آمریکا بهترین طراحان تراشه جهان را دارد
اولین قرآیند تولید ۳ نانومتری این کارخانه که قرار است به کار گرفته شود، تولید انبوه را در نیمه دوم سال جاری آغاز خواهد کرد. تحویل تراشه‌های ۳ نانومتری در اوایل سال ۲۰۲۳ آغاز می‌شود. به گفته AnandTech، فناوری N3 برای شرکت‌هایی همانند جمله اپل ساخته شده است که می‌توانند از افزایش عملکرد، قدرت و مساحت (PPA) ارائه‌شده توسط فرآیندهای تولید پیشروتر استفاده کنند.
فرآیند تولید N3E، مصرف انرژی را تا ۳۴ درصد کاهش می‌دهد و بهبود عملکرد ۱۸ درصدی را به همراه خواهد داشت. تا سال ۲۰۲۴، این شرکت تولید تراشه انتظار دارد تا فرآیند تولید N3P خود را با تمرکز بر بهبود عملکرد ارائه دهد. همچنین تکنولوژی تولید N3S، نسخه متمرکز بر چگالی فرآیند ۳ نانومتری است. چگالی به ما می‌گوید که چند میلیون ترانزیستور می‌توانند در فضایی معادل یک میلی‌متر مربع قرار بگیرند. تراشه‌های با چگالی بالا اجازه می‌دهند مدارهای بیشتری روی یک تراشه قرار گیرند و در عین حال سرعت عملیاتی بالاتری را ارائه می‌دهند.
به گفته PhoneArena، فرآیندهای ۳ نانومتری، آخرین فرآیندهای تولید TSMC خواهند بود که تکنولوژی پردازشی مبتنی بر ترانزیستور FinFET را ارائه خواهند داد. این ترانزیستورها از طرحی به شکل “باله” (fin) استفاده می‌کنند که نام خود را نیز از آن گرفته‌اند. TSMC فناوری فرآیند تولید ۲ نانومتری خود را در سال ۲۰۲۵ معرفی خواهد کرد.
