آمریکا نگران است که هواوی به ابزار پیشرفته ساخت تراشه دست یافته باشد

محدودیت‌های صادراتی آمریکا طی سال‌های اخیر دسترسی هواوی به پیشرفته‌ترین فناوری‌های ساخت تراشه را دشوار کرده است. در حالی که چین همچنان به ماشین‌های لیتوگرافی EUV دسترسی ندارد، هواوی معتقد است می‌تواند با رویکردی متفاوت از مسیر رایج صنعت نیمه‌رسانا، قدرت پردازشی تراشه‌های خود را افزایش دهد.

قانون Tau؛ راهکار هواوی برای عبور از محدودیت‌های ساخت تراشه

صنعت نیمه‌رسانا طی دهه‌های گذشته عمدتاً بر پایه قانون مور حرکت کرده است؛ قانونی که افزایش قدرت تراشه‌ها را در گرو کوچک‌تر شدن ترانزیستورها و افزایش تعداد آن‌ها در فضای یکسان می‌داند.

اما هواوی ماه گذشته از مفهومی جدید با نام Tau Scaling Law رونمایی کرد. بر اساس این نظریه، افزایش عملکرد تراشه‌ها الزاماً نیازمند کوچک‌تر شدن ترانزیستورها نیست. در عوض، کاهش فاصله‌ای که سیگنال‌ها باید در داخل تراشه طی کنند می‌تواند به بهبود چشمگیر عملکرد منجر شود.

قانون Tau ساخت تراشه هواوی

معماری LogicFolding چگونه کار می‌کند؟

هواوی برای اجرای این ایده از معماری سه‌بعدی LogicFolding استفاده می‌کند. این فناوری با روی‌هم‌چینی عمودی لایه‌های مختلف تراشه، مسیر انتقال داده‌ها را کوتاه‌تر می‌کند.

در این روش، به جای افزایش چگالی ترانزیستور از طریق کاهش ابعاد آن‌ها، سرعت جابه‌جایی داده و ارتباط میان بخش‌های مختلف تراشه بهینه می‌شود. یکی از مزیت‌های مهم LogicFolding این است که برای دستیابی به چگالی بالاتر نیازی به ماشین‌های لیتوگرافی فرابنفش شدید یا EUV ندارد.

هدف هواوی؛ دستیابی به تراشه‌ای معادل ۱.۴ نانومتری تا سال ۲۰۳۱

هواوی اعلام کرده است که با ترکیب قانون Tau و معماری LogicFolding قصد دارد تا سال ۲۰۳۱ به چگالی ترانزیستوری معادل یک تراشه ۱.۴ نانومتری دست پیدا کند.

البته حتی در صورت تحقق این هدف، هواوی همچنان از برخی رقبای جهانی عقب‌تر خواهد بود. شرکت TSMC برنامه دارد تولید انبوه تراشه‌های ۱.۴ نانومتری خود را از نیمه دوم سال ۲۰۲۸ آغاز کند.

تراشه جدید Kirin برای سری Huawei Mate 90

هواوی پیش‌تر اعلام کرده بود که پرچمداران آینده سری Huawei Mate 90 به نسل جدیدی از تراشه‌های کایرین (Kirin) مجهز خواهند شد.

این شرکت مدعی است که تراشه جدید، از نظر توان پردازشی معادل یک پردازنده کاربردی ساخته‌شده با فناوری ۳ نانومتری خواهد بود. هواوی قصد دارد این تراشه را با استفاده از معماری LogicFolding تولید کند.

نگرانی آمریکا درباره احتمال دسترسی چین به تجهیزات EUV

در ماه‌های اخیر، برخی مقامات آمریکایی نسبت به احتمال دسترسی چین به دستگاه‌های لیتوگرافی EUV ابراز نگرانی کرده‌اند.

این تجهیزات که تنها توسط شرکت هلندی ASML تولید می‌شوند، برای انتقال الگوهای بسیار ظریف مدارها روی ویفرهای سیلیکونی مورد استفاده قرار می‌گیرند و نقشی کلیدی در ساخت پیشرفته‌ترین تراشه‌های جهان دارند.

با این حال، ASML رسماً اعلام کرده که هیچ دستگاه EUV و هیچ قطعه یا ماژول ویژه مرتبط با این فناوری را به چین ارسال نکرده است.

دستگاه‌های EUV چقدر بزرگ و گران هستند؟

برخلاف تصور برخی افراد، انتقال مخفیانه چنین تجهیزاتی تقریباً غیرممکن است. هر دستگاه EUV ابعادی در حد یک اتوبوس مدرسه دارد و وزن آن به حدود ۱۸۰ تن می‌رسد.

دستگاه EUV

چین همچنان می‌تواند برخی دستگاه‌های DUV را خریداری کند

در حال حاضر ASML مجاز است برخی از سیستم‌های لیتوگرافی خشک DUV را به چین صادر کند، اما مدل‌های پیشرفته‌تر Immersion DUV همچنان مشمول محدودیت‌های صادراتی هستند.

در فناوری Immersion DUV از آب میان آخرین لنز دستگاه و ویفر سیلیکونی استفاده می‌شود. به دلیل ضریب شکست بالاتر آب نسبت به هوا، طول موج نور کوتاه‌تر شده و امکان چاپ مدارهای کوچک‌تر و دقیق‌تر روی ویفر فراهم می‌شود؛ موضوعی که به تولید تراشه‌های پیشرفته‌تر کمک می‌کند.

همچنین خبرگزاری رویترز در آذر ۱۴۰۴ گزارش داده بود که گروهی از دانشمندان چینی با همکاری برخی مهندسان سابق ASML نمونه اولیه یک دستگاه EUV بومی را توسعه داده‌اند؛ هرچند جزئیات بیشتری درباره قابلیت‌های عملیاتی این پروژه منتشر نشده است.

شما درباره رویکرد جدید هواوی برای توسعه تراشه‌های پیشرفته چه نظری دارید؟ آیا LogicFolding می‌تواند به رقیبی جدی برای روند سنتی توسعه تراشه‌ها تبدیل شود؟