تولید انبوه تراشه های ۳ نانومتری سامسونگ احتمالا از هفته آینده آغاز می‌شود

سامسونگ یکی از بزرگ‌ترین و مهم‌ترین شرکت‌های تولید تراشه موبایل در جهان است. مدت زیادی است که درباره تراشه‌های ۳ نانومتری این شرکت اخبارهای زیادی می‌شنویم. گویا تولید انبوه تراشه های ۳ نانومتری سامسونگ احتمالا از هفته آینده آغاز می‌شود. در ادامه با ترنجی همراه باشید.

تولید انبوه تراشه های ۳ نانومتری سامسونگ آغاز خواهد شد

در حال حاضر تنها دو شرکت تراشه سازی مستقل وجود دارد که قادر به تولید تراشه‌های پیشرفته هستند. این شرکت‌ها TSMC و Samsung Foundry هستند. کارخانه‌های تولید تراشه مستقل، طرح‌ تراشه‌های ایجاد شده توسط شرکت‌های دیگر را دریافن کرده و آن را به تراشه‌های واقعی تبدیل می‌کنند. TSMC و سامسونگ هر دو در حال کار بر روی ساخت تراشه‌ها با استفاده از فرآیند ۳ نانومتری خود هستند. هر چه فرآیند استفاده شده کوچک‌تر باشد، تعداد ترانزیستورهای موجود در داخل یک تراشه بیشتر است. بر همین اساس شایعه شده است که سامسونگ در هفته آینده تولید انبوه تراشه‌های ۳ نانومتری خود را آغاز خواهد کرد.

این موضوع مهم است؛ زیرا هر چه ترانزیستورهای بیشتری در یک تراشه به کار رفته باشد، آن تراشه قدرتمندتر و کارآمدتر خواهد بود. هر دو سال یا بیشتر، فرآیند تولید تراشه‌ها کوچ‌کتر می‌شود و ترانزیستورهای بیشتری در یک مدار مجتمع قرار می‌گیرند. این موضوع به قانون «مور» معروف است که درباره آن احتمالا شنیده‌اید که نامش را از نام گوردون مور، بنیانگذار نیمه رساناهای اینتل و فیرچایلد گرفته است. به یاد داشته باشید، این یک قانون واقعی نیست و از آنجایی که هر نسل اجزای کوچک و کوچک‌تر ساخته می‌شوند، دیگر نمی‌توان روی این “تئوری” به طور کامل برای دو برابر کردن تعداد ترانزیستورها در هر سال حساب کرد.

با این حال، با گذشت زمان، می‌توانید ببینید که قانون مور، چگونه افزایش باورنکردنی در قابلیت‌های پردازش را در طول سال‌ها پیش بینی کرده است. بیایید آیفون X را در نظر بگیریم که در نوامبر ۲۰۱۷ با چیپست A10 Bionic اپل عرضه شد. این تراشه ۴.۳ میلیارد ترانزیستور را در خود حمل می‌کند. حالا اگر به سراغ سری آیفون ۱۳ که محصول سال ۲۰۲۱ است و از تراشه A15 Bionic بهره می‌برد برویم، می‌بینیم که تراشه A15 Bionic حاوی ۱۵ میلیارد ترانزیستور است که ۲۷.۱ درصد بیشتر از ۱۱.۸ میلیارد ترانزیستور استفاده شده در تراشه A14 Bionic است.

بنابراین اکنون سامسونگ و TSMC برای برتری در تجارت ساخت تراشه مشتریان شخص ثالث با هم رقابت می‌کنند. TSMC در اکثر معیارها شرکت برتر است و لیست مشتریان آن شامل شرکت‌های فناوری برتر مانند اپل (مشتری شماره یک آن)، مدیاتک، انویدیا، کوالکام و سایرین است. اما طبق گفته ExtremeTech، سامسونگ به زودی با شروع تولید انبوه تراشه‌های ساخته شده با استفاده از فرآیند ۳ نانومتری خود، می‌تولند TSMC را پشت سر بگذارد. زیرا TSMC تولید انبوه تراشه‌های ۳ نانومتری را در اواخر امسال آغاز خواهد کرد.

علاوه بر این، سامسونگ قصد دارد از ساختار ترانزیستوری جدید بر روی تراشه‌های ۳ نانومتری خود به نام GAA یا gate-all-around استفاده کند. با این ساختار، جریان توسط گیت‌هایی که از چهار طرف با ترانزیستور تماس دارند، کنترل می‌شود. همچنین TSMC به استفاده از ساختار FinFET که از زمان آغاز به کار فرآیند ۲۲ نانومتری وجود داشته است، ادامه خواهد داد. TSMC سرانجام بخاطر معماری FinFET، استفاده از GAA را کنار خواهد گذاشت تا در سال ۲۰۲۶، عرضه تراشه‌های ۲ نانومتری را آغاز کند.

طراحی GAA سامسونگ، ترانزیستور اثر میدان چند پل کانالی (MBCFET) نامیده می‌شود که به نام نانوسیم نیز شناخته شده است. این یکی از تنها دو طرح مختلف سامسونگ است و در حال حاضر طرح دوم به نام GAAFET یا نانوسیم در دسترس قرار دارد.

به گفته PhoneArena، این گزارش به نقل از یک خبرگزاری بزرگ کره‌ای است که گفته است انتظار می‌رود سامسونگ به زودی در مورد تولید تراشه‌های ۳ نانومتری خود اعلامیه مهمی منتشر کند. همچنین این خبرگزاری گفته است که حرکت از FinFet به سمت GAA، مساحت یک تراشه را تا ۴۵ درصد کاهش می‌دهد تا به افزایش عملکرد ۳۰ درصدی آن کمک کند و در عین حال مصرف انرژی را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهد. با این حال، یک مشکل بزرگ وجود دارد. طبق گزارش‌ها، سامسونگ بازدهی ۱۰ تا ۲۰ درصدی در فرآیند تولید ۳ نانومتری دارد، به این معنی که اکثریت قریب به اتفاق تراشه‌های ۳ نانومتری آن که از ویفر بریده شده بودند، نمی‌توانستند مرحله کنترل کیفیت را پشت سر بگذارند.

در ماه فوریه، گزارشی حاکی از آن بود که بازدهی سامسونگ در تولید تراشه‌های ۴ نانومتری تنها ۳۵ درصد بوده و منجر به از دست دادن بخشی از تجارت خود برای تولید تراشه‌های کوالکام شده است. ظاهرا کوالکام نیز برخی از آن سفارشات خود را به TSMC منتقل کرده است. با این حال، اگر Samsung Foundry بخواهد شروع تولید انبوه (HVM) را بر اساس فرآیند ۳ نانومتری آغاز کند، می‌توان به این نتیجه رسید که Samsung Foundry بازدهی تولید تراشه‌های ۳ نانومتری خود را بهبود بخشیده است.

در مورد فناوری ۳ نانومتری، Digitimes گزارش داده است که مشتریان عمده TSMC مانند AMD، Apple، Broadcom، Intel، MediaTek، Nvidia و Qualcomm برای محصولات ۳ نانومتری صف می‌کشند و البته مرحله بعدی، فرآیند تولید ۲ نانومتری است که هر دو شرکت TSMC و سامسونگ روی آن تمرکز کرده‌اند. انتظار می‌رود در آینده به جز TSMC و سامسونگ، نام دیگری در لیست تولید کنندگان تراشه پیشرفته اضافه شود. پت گلسینگر، مدیر اجرایی اینتل اعلام کرده است که این شرکت آمریکایی تا سال ۲۰۲۵، رهبری بازار تراشه‌های پیشرفته را از سامسونگ و TSMC خواهد گرفت.