Si TSMC dhe ASML planifikojnë të hyjnë në nyjen e procesit 2nm

parFlorian botuar më
Me daljen e nesërme të Apple iPhone 12, iPhone 12 Pro dhe iPad Air (2020), konsumatorët në mbarë botën do të jenë në gjendje të përjetojnë një çip 5nm për herë të parë. E ndërtuar nga TSMC, shkritorja numër një e pavarur në botë, këpuca A14 Bionic e Apple paketon 11,8 miliardë transistorë të paimagjinueshëm në një qark të integruar. Kjo krahasohet me 8,5 miliardë transistorë të përdorur nga A13 Bionic.

TSMC dhe ASML kthehen në patate të skuqura 3nm dhe 2nm

Kirin 9000 5 nm i Huawei fuqizon serinë Mate 40, por ndryshe nga Apple, numri i çipave Kirin 5 nm është i kufizuar për shkak të një ndryshimi të rregullave të Departamentit të Tregtisë së SHBA-së që parandalon shkritoret të përdorin teknologjinë e prodhuar nga SHBA për t'u dorëzuar Huawei. Kompania porositi 15 milionë çipa 5nm, por mori vetëm 8,8 milionë derisa ndryshimi i rregullit hyri në fuqi në mes të shtatorit. Huawei jo vetëm që përdor çipin e tij 5nm për të fuqizuar telefonin e tij të ri, por gjithashtu e përdor atë për të fuqizuar stacionet bazë të rrjetit 5G dhe vazhdimin e telefonit të tij të palosshëm (Mate X2). Vitin e ardhshëm, Samsung do të lëshojë dy çipa Exynos 5nm ndërsa Qualcomm do t'i bashkohet klubit me Snapdragon 875.

Por kompanitë si TSMC dhe Samsung nuk do të kenë kohë as të lavdërojnë përbërësit e tyre 5nm. Kjo ndodh sepse të dy shkritoret tashmë po punojnë në nyjen e procesit 3nm. Në vitin 1965, bashkëthemeluesi i Intel Gordon Moore vuri re se dendësia e transistorëve në një çip dyfishohej çdo vit. Ai pastaj e rishikoi këtë duke dyfishuar densitetin e transistorëve çdo dy vjet. Kështu që lë pak kohë për të festuar.

Një nga mjetet e zhvilluara për të mbajtur gjallë Ligjin e Moore është Litografia Ekstreme Ultraviolet (EUV). Litografia përdoret për të shtypur qarqe në pllaka të holla silikoni. Kur mendoni për madhësinë e një chipset dhe miliarda tranzistorë që duhet të vendosen brenda, mund të kuptoni që shenja jashtëzakonisht të imta duhet të bëhen brenda një çipi. EUV përdor rreze ultraviolet për ta bërë këtë të mundur. Nyja N5 me të cilën punon TSMC mund të përdorë 5nm për deri në 14 shtresa. Nyja e procesit 3nm mund të sigurojë deri në 15% rritje të energjisë në të njëjtin numër transistorësh me 5nm, dhe deri në 30% ulje të konsumit të energjisë (me të njëjtat shpejtësi dhe kompleksitet të orës).

Kompania holandeze e litografisë ASML pretendon se në litografi 3nm mund të përdoret mbi 20 shtresa. Peter Wennink, CEO i ASML, thotë: "Unë mendoj se në N5 në logjikë jemi mbi 10 shtresa dhe në N3 do të jemi mbi 20 dhe në fakt e shohim atë duke u zvarritur. Justshtë vetëm fakti që kjo i jep shumë më tepër përfitim kalimit për modelimin e vetëm dhe heqjen e atyre strategjive DUV (Ultraviolet të thella) me shumë modele, e cila është gjithashtu e vërtetë për DRAM. Kur një ekspozim i vetëm litografik nuk prodhon një përshtypje të rezolucionit të mprehtë, përdoren ekspozime të dyfishta të modelit. Prodhuesit e çipave të kujtesës (RAM dhe NAND) mbështeten në këtë proces.

TSMC planifikon të përdorë transistorët FinFET për modalitetin e tij 3 nm para se të kaloni në GAAFET (porta përreth) për patate të skuqura 2 nm. Ndryshe nga FinFET, i cili nuk rrethon një kanal nga të gjitha anët, GAA rrethon një kanal duke përdorur një Portë. Metoda e fundit e bën rrjedhjen aktuale pothuajse të papërfillshme.

Peter Wennink, CEO i ASML, thotë se kompania duhet të ndjekë rregullat e Departamentit Amerikan të Tregtisë kur bëhet fjalë për dërgimin e sistemeve të litografisë në shkritoret kineze si SMIC. Ekzekutivi tha, "ASML kërkon një licencë eksporti amerikan për sistemet ose pjesët që dërgohen drejtpërdrejt nga SHBA tek klientët e prekur nga rregullat. Ndërsa nuk është një politikë për të komentuar për klientët individualë, ne synojmë t'u shërbejmë dhe mbështesim të gjithë klientëve tanë në të gjithë botën sipas mundësive tona, ndërsa natyrisht duke qenë në përputhje me ligjet dhe rregulloret e përcaktuara nga juridiksionet ku ne veprojmë. SMIC është shkritorja më e madhe në Kinë dhe aktualisht është duke punuar në një proces nyje 7nm kulmi i prodhimit është në 14nm SMIC ka nevojë për makina litografike më të përparuara, por aktualisht është ngecur nga ndryshimi i rregullit të Departamentit Amerikan të Tregtisë.

Për të lexuar gjithashtu