اپل و TSMC دو شرکتی هستند که در طول سالیان اخیر، همکاری بسیار گسترده‌ای با یکدیگر داشته‌اند. شرکت TSMC تولید کننده تراشه‌هایی است که اپل در آیفون‌ها خود استفاده می‌کند. بنابر گزارشی جدید، احتمالا باید شاهد همکاری اپل و TSMC برای انتقال فناوری تولید تراشه‌های ۳ نانومتری به ایالات متحده باشیم. با ترنجی همراه شوید.
یکی از مواردی که دولت ترامپ به شدت درگیر عملی کردن آن بود، تمرکز بر تولید محصولات نیمه رسانا در ایالات متحده است. این موضوع باعث شد تا برترین کارخانه تولید تراشه در جهان، یعنی TSMC، یک مرکز ساخت تراشه در فینیکس آریزونا افتتاح کند که قرار است در سال ۲۰۲۴ با تراشه‌هایی که از خط تولید آن خارج می‌شوند (با استفاده از فرآیند تولید ۵ نانومتری) نیاز شرکت‌هایی مانند اپل را برطرف سازد. گویا اپل و TSMC درباره انتقال فناوری تولید تراشه‌های ۳ نانومتری به ایالات متحده بحث و گفتگو دارند.
همانطور که قبلا نیز گفته‌ایم، هرچه عدد فرآیند تولید پایین‌تر باشد، تعداد بیشتری از ترانزیستورهای کوچک‌تر در داخل تراشه قرار می‌گیرند. این موضوع مهم است زیرا معمولا هر چه تعداد ترانزیستورهایی که در داخل یک تراشه قرار می‌گیرند بیشتر باشد، قدرتمندتر و کم مصرف‌تر است. امسال، Samsung Foundry تراشه‌های ۳ نانومتری خود را عرضه خواهد کرد و سال آینده نیز TSMC تراشه‌های ۳ نانومتری چیپست A17 Bionic را برای آیفون ۱۵ پرو و آیفون ۱۵ اولترا به اپل تحویل خواهد داد.
به عنوان مثال، A13 Bionic موجود در سری آیفون ۱۱ در سال ۲۰۱۹ توسط TSMC و با استفاده از فرآیند پردازشی ۷ نانومتری این شرکت ساخته شد که ۸.۵ میلیارد ترانزیستور را در درون خود دارد. تراشه A16 Bionic که به عنوان قلب تپنده مدل‌های آیفون ۱۴ پرو استفاده می‌شود نیز توسط TSMC و با استفاده از فرآیند پیشرفته ۵ نانومتری (که البته ۴ نانومتری هم نامیده می‌شود) ساخته شده است و هر تراشه آن نزدیک به ۱۶ میلیارد ترانزیستور را در خود جای داده است. در ماه مه ۲۰۲۱، IBM اعلام کرد که یک تراشه ۲ نانومتری توسعه داده است که می‌تواند ۵۰ میلیارد ترانزیستور را در فضایی به اندازه یک ناخن جای دهد.
اپل که ۲۵ درصد از درآمد سالانه TSMC را به خود اختصاص داده است، دوست دارد تولید تراشه را به منطقه‌ای از جهان منتقل کند که به طور بالقوه به اندازه تایوان در کانون توجه چین نیست. با توجه به اینکه چین به دنبال خودکفایی در تولید تراشه است، همیشه این ترس وجود دارد که این کشور به تایوان حمله نظامی کند. اپل قصد دارد تولیدات پیشرفته TSMC را به خارج از تایوان و به ایالات متحده منتقل نماید.
همانطور که گفتیم، انتظار می‌رود تاسیسات TSMC در ایالات متحده تراشه‌های ۵ نانومتری را تولید کند. اما با توجه به گزارش TechSpot، دو شرکت اپل و TSMC در حال بحث در مورد انتقال فناوری تولید تراشه‌های ۳ نانومتری TSMC به ایالات متحده هستند. این امر می‌تواند به TSMC نیاز بیشتری داشته باشد تا استعدادهای برتر خود را به ایالات متحده بیاورد، اگر TSMC بتواند تراشه‌های خود را در آریزونا تولید کند، اپل می‌تواند سریع‌تر به تراشه‌ها دسترسی داشته باشد و شاید این امر بتواند این شرکت را از نگرانی‌هایی که ممکن است در مورد وضعیت ژئوپلیتیکی تایوان داشته باشد، رها کند.
بدیهی است که این اتفاق نمی‌تواند فورا رخ دهد و با توجه به اینکه انتظار نمی‌رود تا سال ۲۰۲۵ کارخانه‌ای در آریزونا فعال شود، تا زمانی که فناوری و فرآیند تولید ۳ نانومتری برای ساخت در ایالت متحده در دسترس باشد، اپل می‌تواند به دنبال استفاده از یک تراشه ۲ نانومتری در این کشور باشد. اگر این شرکت به تمایز تراشه‌های مورد استفاده در مدل‌های غیرپرو و پرو ادامه دهد، سری آیفون ۱۷ پرو و آیفون ۱۷ و آیفون ۱۷ پلاس می‌توانند تا سال ۲۰۲۵ از تراشه‌های ساخت ایالات متحده استفاده کنند.
علاوه بر این، یکی از کارخانه‌های TSMC اکنون در حال کار بر روی روشی برای کاهش فرآیند تولید به ۱ نانومتر است. ماه گذشته، Samsung Foundry نقشه راه تولید تراشه خود را اعلام کرد که از فرآیند تولید ۳ نانومتری امسال به ۲ نانومتر در سال ۲۰۲۵ خواهد رسید. Samsung Foundry می‌گوید که در سال ۲۰۲۷ تراشه‌هایی را با استفاده از فرآیند تولید ۱.۴ نانومتری تولید خواهد کرد. اینتل سال گذشته اعلام کرد که فناوری‌های جدید به آن اجازه می‌دهد تا سال ۲۰۲۵ برای در دست داشتن برترین فرآیند تولید با TSMC و سامسونگ رقابت کند.
لازم به ذکر است که TSMC تا زمانی که تراشه‌های ۲ نانومتری را عرضه نکند، فناوری تولید خود را به ترانزیستورهای Gate All Around تغییر نخواهد داد. مشکلی که شرکت‌هایی مانند TSMC، Samsung Foundry و Intel با آن مواجه هستند، نحوه کوچک‌تر کردن ترانزیستورها است. کل فرآیند بسیار پیچیده است و در چند سال گذشته، TSMC و Samsung Foundry از ترانزیستورهای FinFET استفاده می‌کنند. سامسونگ امسال شروع به استفاده از ترانزیستورهای Gate-All-Around (GAA) کرد.
به گفته PhoneArena، ترانزیستورهای GAA می‌توانند گیت را با هر چهار طرف کانال ترانزیستور در تماس قرار دهند تا کنترل بیشتری بر جریان جریان داشته باشد (ترانزیستورهای FinFET فقط سه طرف کانال را می‌پوشانند) و با جایگزینی باله عمودی با پشته‌های افقی از آنچه که وجود دارد. نانوصفحات نامیده می‌شود. ترانزیستور GAA که ابتدا توسط سامسونگ طراحی شد، می‌تواند به کاهش اندازه ترانزیستور (که مزایای زیادی نیز دارد) کمک کند و تراکم ترانزیستور را بهبود بخشد و ترانزیستورهای بیشتری را در داخل یک تراشه قرار دهد.
تراشه‌های GAA همچنین به کانال اجازه می‌دهند تا در داخل کامپوننت گسترش یابد که به ساخت تراشه سریع‌تری منجر می‌شود. همچنین کمک می‌کند تا تراشه‌های قدرتمند و کارآمدتری تولید شوند. اگر به خاطر داشته باشید، TSMC برای فناوری تولید ۳ نانومتری خود به FinFET پایبند است و زمانی که تراشه‌های ۲ نانومتری از خط تولید خارج شوند، از فناوری GAA استفاده خواهد کرد. سامسونگ در حال حاضر از فناوری GAA بر روی قطعات ۳ نانومتری خود استفاده می کند.
