رفتن به محتوای اصلی
ساخت نیمه‌رساناتوضیح فناوری۱۲ تیر ۱۴۰۵، ۷:۲۱· 3 دقیقه مطالعه· #3 از 3 در هوش مصنوعی

تی‌اس‌ام‌سی تولید انبوه تراشه‌های ۲ نانومتری را زودتر از موعد آغاز کرد؛ تسریع نقشه‌های راه تراشه‌های هوش مصنوعی

شرکت تولید نیمه‌رسانای تایوان (TSMC) تولید انبوه نسل بعدی سیلیکون ۲ نانومتری خود را آغاز کرده است. این اقدام از جدول زمانی صنعت جلوتر است و بهره‌وری انرژی قابل توجهی را برای پردازنده‌های هوش مصنوعی آینده فراهم می‌کند.

به قلم کوروش پاکزاد

متخصصان نیمه‌رسانا 40%تحلیلگران بازار 35%استراتژیست‌های زنجیره تأمین 25%
متخصصان نیمه‌رسانا
تمرکز بر پیروزی مهندسی معماری GAAFET و ادامه قانون مور.
تحلیلگران بازار
بررسی توسعه از منظر تسلط TSMC بر بازار و نقشه‌های راه تسریع شده مشتریان اصلی آن.
استراتژیست‌های زنجیره تأمین
تأکید بر اهمیت ژئوپلیتیکی و لجستیکی اکوسیستم تولید تایوان در تأمین تقاضای جهانی هوش مصنوعی.

نکات کلیدی

  1. TSMC تولید انبوه تراشه‌های ۲ نانومتری (N2) خود را زودتر از برنامه اواخر سال ۲۰۲۶ آغاز کرده است.
  2. گره جدید از معماری ترانزیستور اثر میدانی گیت-فراگیر (GAAFET) برای کاهش شدید نشت برق استفاده می‌کند.
  3. تراشه‌های N2 در مقایسه با نسل ۳ نانومتری، تا ۳۰ درصد مصرف برق کمتر یا ۲۰ درصد سرعت بیشتر ارائه می‌دهند.
  4. مشتریان اصلی مانند اپل، انویدیا و ای‌ام‌دی در حال تسریع نقشه‌های راه سخت‌افزاری خود برای استفاده از این سیلیکون جدید هستند.
  5. نرخ بازدهی اولیه تولید در تأسیسات TSMC در تایوان فراتر از انتظارات داخلی بوده است.

شرکت تولید نیمه‌رسانای تایوان (TSMC) رسماً تولید انبوه گره فرآیند ۲ نانومتری (N2) مورد انتظار خود را آغاز کرده و به این نقطه عطف حیاتی تولید، یک فصل کامل زودتر از هدف اصلی خود در اواخر سال ۲۰۲۶ دست یافته است.[1][3]

عرضه زودهنگام سیلیکون N2 یک لحظه تعیین‌کننده برای صنعت جهانی نیمه‌رسانا، به ویژه برای بخش هوش مصنوعی که به سرعت در حال گسترش است و کاملاً به ساخت پیشرفته برای حفظ رشد خود متکی است، محسوب می‌شود.

در طول دو سال گذشته، توسعه‌دهندگان سخت‌افزار هوش مصنوعی توسط «دیوار قدرت» محدود شده‌اند؛ یک محدودیت فیزیکی که در آن انرژی مورد نیاز برای اجرای شبکه‌های عصبی به‌طور فزاینده عظیم، تهدید می‌کرد که از ظرفیت‌های الکتریکی مراکز داده مدرن پیشی بگیرد.

گره N2 در مقایسه با نسل قبلی، بهبودهای قابل توجهی را در بهره‌وری انرژی یا عملکرد خام ارائه می‌دهد.
گره N2 در مقایسه با نسل قبلی، بهبودهای قابل توجهی را در بهره‌وری انرژی یا عملکرد خام ارائه می‌دهد.

فرآیند ۲ نانومتری TSMC مستقیماً با معرفی یک معماری ترانزیستور اساساً جدید به نام ترانزیستورهای اثر میدانی گیت-فراگیر (GAAFETs)، که جایگزین طراحی‌های قدیمی‌تر FinFET می‌شود، این گلوگاه را برطرف می‌کند.

برخلاف طراحی‌های FinFET قبلی که نیروی محرکه یک دهه گذشته گوشی‌های هوشمند و پردازنده‌های گرافیکی (GPU) بودند، GAAFETs کانال رسانا را از هر چهار طرف با گیت احاطه می‌کنند، نه فقط سه طرف.[2]

این کنترل ۳۶۰ درجه، نشت الکتریکی را به شدت کاهش می‌دهد، که یک مشکل مداوم در مقیاس‌های میکروسکوپی است و به ترانزیستور اجازه می‌دهد تا با دقت بی‌سابقه و حداقل اتلاف انرژی روشن و خاموش شود.[2]

نتیجه عملی این تغییر معماری، کاهش ۲۵ تا ۳۰ درصدی مصرف برق در همان سرعت در مقایسه با گره ۳ نانومتری فعلی TSMC، یا به طور متناوب، افزایش عملکرد ۱۵ تا ۲۰ درصدی در همان سطح توان است.[1]

گذار به معماری گیت-فراگیر (GAAFET) امکان کنترل الکتریکی بهتر و نشت توان کمتر را در مقیاس‌های میکروسکوپی فراهم می‌کند.
گذار به معماری گیت-فراگیر (GAAFET) امکان کنترل الکتریکی بهتر و نشت توان کمتر را در مقیاس‌های میکروسکوپی فراهم می‌کند.

برای طراحان شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی مانند انویدیا و ای‌ام‌دی، این فضای حرارتی یک تحول است که به آن‌ها امکان می‌دهد میلیاردها ترانزیستور بیشتر را روی یک دای (Die) واحد بدون ذوب کردن زیرساخت سرور اطراف، فشرده کنند.

تحلیلگران صنعت گزارش می‌دهند که مشتریان اصلی TSMC در واکنش به تولید انبوه زودهنگام N2، نقشه‌های راه محصولات خود را تسریع کرده‌اند و مشتاقند از مزایای بهره‌وری انرژی استفاده کنند.[1]

انتظار می‌رود اپل، که به طور سنتی اولین مشتری گره‌های پیشرفته TSMC است، سیلیکون N2 را در دستگاه‌های مصرفی آینده خود عرضه کند، در حالی که شرکت‌های متمرکز بر هوش مصنوعی به شدت در حال رزرو ظرفیت کارخانه‌های تولید برای پردازنده‌های گرافیکی نسل بعدی مراکز داده هستند.

افزایش موفقیت‌آمیز گره N2 همچنین بر تسلط مستمر TSMC بر لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) تأکید می‌کند؛ فناوری نوری فوق‌العاده پیچیده‌ای که برای چاپ الگوهایی به عرض چند اتم بر روی ویفرهای سیلیکونی مورد نیاز است.[2]

گزارش شده است که نرخ بازدهی اولیه برای ویفرهای N2 فراتر از پیش‌بینی‌های داخلی TSMC بوده است.
گزارش شده است که نرخ بازدهی اولیه برای ویفرهای N2 فراتر از پیش‌بینی‌های داخلی TSMC بوده است.

گزارش‌ها از کارخانه‌های تولید TSMC در هسینچو و کائوسیونگ نشان می‌دهد که نرخ بازدهی اولیه – درصد تراشه‌های عملیاتی در هر ویفر – فراتر از پیش‌بینی‌های داخلی بوده است، که برای یک گذار گره با این عظمت و پیچیدگی، یک اتفاق نادر است.

در حالی که تخمین زده می‌شود هزینه هر ویفر N2 به طور قابل توجهی بالاتر از نسل‌های قبلی باشد، چگالی محاسباتی خالصی که ارائه می‌دهد، اقتصاد را برای ارائه‌دهندگان ابری در مقیاس بزرگ (هایپراسکالرها) که هزینه‌ها را بر اساس عملکرد به ازای هر وات اندازه‌گیری می‌کنند، بسیار مطلوب می‌سازد.[3]

در نهایت، جدول زمانی تسریع شده برای سیلیکون ۲ نانومتری تضمین می‌کند که زیربنای سخت‌افزاری برای جهش بعدی در هوش مصنوعی – از مدل‌های استدلال پیشرفته گرفته تا رباتیک تجسم‌یافته – محکم در جای خود قرار دارد و روح قانون مور را برای یک نسل دیگر زنده نگه می‌دارد.

اصطلاحات کلیدی

GAAFET
ترانزیستور اثر میدانی گیت-فراگیر، یک معماری جدید تراشه که در آن گیت الکتریکی به طور کامل کانال رسانا را احاطه می‌کند و از نشت برق جلوگیری می‌نماید.
FinFET
نسل قبلی طراحی ترانزیستور، به شکل باله، که جریان الکتریکی را تنها از سه طرف کنترل می‌کرد.
Yield Rate
درصد تراشه‌های عملیاتی و بدون نقص تولید شده بر روی یک ویفر سیلیکونی. نرخ بازدهی بالا برای سودآوری حیاتی است.
EUV Lithography
لیتوگرافی فرابنفش شدید، یک فناوری ساخت که از نور با طول موج بسیار کوتاه برای چاپ الگوهای مدار میکروسکوپی بر روی سیلیکون استفاده می‌کند.

منابع

پوشش منابع

3 منبع

3 دیدگاه شناسایی‌شده

متخصصان نیمه‌رسانا 40%تحلیلگران بازار 35%استراتژیست‌های زنجیره تأمین 25%
  1. [1]Bloombergتحلیلگران بازار

    TSMC Beats Own Schedule, Begins 2nm Volume Production

    مطالعه در Bloomberg
  2. [2]EE Timesمتخصصان نیمه‌رسانا

    TSMC Achieves Surprisingly High Yields on Early N2 Wafers

    مطالعه در EE Times
  3. [3]Reutersتحلیلگران بازار

    Taiwan's TSMC starts 2nm mass production, cementing foundry lead

    مطالعه در Reuters

نظرات

همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

دریافت هوش مصنوعی اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، مستقیم در صندوق ورودی شما.