وقتی سامسونگ مچ TSMC را خواباند؛ از دست رفتن سفارشات تراشه 3 نانومتری به نفع کره‌ای‌ها

TSMC و سامسونگ در حال حاضر برای کنترل رهبری و پیشتازی در فرآیند ساخت دنیای تراشه با یکدیگر رقابتی دارند که بسیاری آن را به یک جنگ سرد تشبیه می‌کنند. در حال حاضر، Samsung Foundry ارسال تراشه های تولید شده با استفاده از گره فرآیند 3 نانومتری به مشتریان را آغاز کرده است. اما خبرها حاکی از آن است که شرکت TSMC همچنان در نهایی کردن فرایند ساخت 3 نانومتری خود به جمع بندی نرسیده و نمی‌تواند سفارش تجاری را تولید کند.

همانطور که می‌دانید هر چه فرایند ساخت تراشه کوچکتر باشد، پتانسیل بیشتری برای ارائه توان پردازشی بیشتر در یک پکیج ثابت خواهد داشت و از سوی دیگر مصرف توان الکتریکی آن نیز کاهش می‌یابد. به همین دلیل بسیار حائز اهمیت است که برای فناوری‌های بسیار پیشرفته مانند تراشه‌های موبایل پرچمدار، بتوان زودتر از رقبا به استفاده از فناوری‌های جدیدتر و کوچکتر رسید.

در این زمینه سامسونگ و TSMC دو رقیب بزرگ حوزه تولید تراشه هستند. TSMC در حال حاضر 52.9 درصد از گردش مالی صنعت تولید تراشه (ریخته‌گری سیلیکون) را در اختیار دارد و پس از آن سامسونگ 17.3 درصد از بازار را به خود اختصاص داده است. جالب است بدانید که اینتل اعلام کرده که تا سال 2025 مجدداً طلایه دار این صنعت خواهد بود و تمام قواعد بازی را بر هم خواهد زد.

بزرگترین مشتری TSMC شرکت اپل است و این غول فناوری 25 درصد از درآمد این شرکت را تأمین می‌کند. به عنوان مثال، در سال 2016 تراشه A10 Fusion را بر روی گره 16 نانومتری TSMC ساخت که در ساخت آن از 3.3 میلیارد ترانزیستور استفاده شده بود. از آن سال تا به امروز این روند ادامه داشته و حالا به تراشه A16 Bionic رسیده که تا 16 میلیارد ترانزیستور را در دل خود جای داده است.

جا ماندن TSMC از سامسونگ در تولید تراشه 3 نانومتری

Samsung Foundry در حال حاضر تنها تولیدکننده تراشه‌های 3 نانومتری در دنیاست و این برگ برنده این شرکت نسبت به TSMC محسوب می‌شود. انتظار می‌رفت که TSMC تا ماه گذشته تولید تراشه‌های 3 نانومتری خود را آغاز کند، اما طبق گزارش Seeking Alpha، این برنامه حتی تا پایان سال نیز محقق نخواهد شد. 

فناوری 3 نانومتری از TSMC می تواند برای تراشه M3 اپل استفاده شود که انتظار می رود در محصولات عرضه شده در بهار آینده به کار گرفته شود. این گزارش می‌گوید که اپل می‌تواند تنها شرکتی باشد که سال آینده تراشه‌های N3 را از TSMC دریافت کند. علی‌رغم اظهارنظرهای قبلی، به نظر تا پایان سال 2023 استفاده از تراشه‌های 3 نانومتری تایوانی به اوج خواهد رسید که باز هم اپل بزرگترین مشتری آنها خواهد بود.

در همین رابطه بخوانید:

- تاریخ‌سازی سامسونگ با عرضه نخستین تراشه‌های 3 نانومتری دنیا
- آیا امپراطوری TSMC در بازار تراشه موبایل در خطر است؟

برنامه تراشه های 2 و 1.4 نانومتری سامسونگ و ورود اینتل به رقابت

نقشه راه جدیدی که از برنامه سامسونگ فاندری در این زمینه منتشر شده نشان می‌دهد در سال 2025 تولید تراشه های 2 نانومتری این شرکت آغاز خواهد شد. همچنین انتظار می‌رود تولید تراشه‌های اعجاب‌انگیز 1.4 نانومتری شرکت نیز تنها دو سال پس از آن شروع شود.

بازیگر سومی به شرکت‌های شرقی در این حوزه وجود دارد که به دنبال بازپس گیری رهبری فرآیند ساخت است و جالب است بدانید که این شرکت 75 درصد تراشه‌های خود را در خاک آمریکا تولید می‌کند! بله دوستان ما در مورد اینتل صحبت می‌کنیم که تولید خود را با استفاده از فرآیند 20A در سال 2024 آغاز خواهد کرد.

این فناوری ساخت معادل فناوری ساخت 2 نانومتری دیگر شرکت‌ها خواهد بود و از ترانزیستورهای جدید RibbonFET اینتل استفاده می‌کند که بیشتر با نام ترانزیستورهای با گیت سراسری GateAllAround (GAA) شناخته می‌شوند. GAA در حال حاضر توسط سامسونگ برای تولید 3 نانومتری استفاده می‌شود و TSMC از آن برای گره 2 نانومتری خود استفاده خواهد کرد. با GAA، نشت جریان الکتریکی از مسیر گیت به شدت کاهش می‌یابد. نشتی کمتر به این معنی است که توان اضافی کمتری وجود دارد که باید جبران شود. انتظار می رود GAA عملکرد را تا 25% با مصرف انرژی 50% کمتر بهبود بخشد.

اینتل همچنین از تحویل معکوس توان در ترانزیستورهای جدید بهره خواهد برد که به اختصار PowerVia نامیده می‌شود. این فناوری به ترانزیستورها اجازه می‌دهد تا از یک طرف ویفر جریان الکتریکی را دریافت کرده، در حالی که طرف دیگر برای ارتباطات استفاده می شود. این اولین اجرای ایده جذاب PoweVia خواهد بود که نیاز ترانزیستور به هدایت نیرو در امتداد مسیر مستقیم در ویفر را از بین می‌برد.

عقب ماندگی TSMC بهترین فرصت برای سامسونگ و اینتل

با توجه به اینکه TSMC به مدت 2.75 سال (بر اساس محاسبات AlphaResearch) و 3 سال با گره 2 نانومتری فاصله دارد، انتظار می رود TSMC برای بیش از پنج سال هیچ نوآوری جدیدی را وارد بازی نکرده و در همان فناوری 3 نانومتری بماند. این سکون می تواند به اینتل و Samsung Foundry فرصت مناسبی داده تا از TSMC به عنوان بزرگترین شرکت تولید تراشه دنیا پیشی بگیرند.

با این حال، انتظار نداشته باشید که شرکتی مانند اپل رویه خود را تغییر دهد. علت این امر آن است که از سمتی روابط بسیار خوبی بین دو شرکت وجود داشته و از سوی دیگر اپل به هیچ عنوان نمی‌خواهد سفارشات خود را به رقبای شماره یکش یعنی سامسونگ و اینتل داده و به قولی آب در آسیاب آنها بریزد.