تبدو تقنية الرقائق الجديدة من سامسونج صغيرة ، ولكنها الأولى من نوعها في العالم الكبير

تقول شركة Samsung إنها بدأت في الإنتاج الضخم لرقائق أسرع وأكثر كفاءة على أساس عملية 3 نانومتر ، لتصبح أول شركة في العالم تقوم بذلك وتحقق تقدمًا في السوق على منافستها الرئيسية TSMC. تستخدم Samsung تقنية GAA (Gate-All-Around) الجديدة لصنع رقائق 3 نانومتر ، مما يوفر بعض التحسينات الملحوظة على الطاولة.

خذ على سبيل المثال المحصول الحالي من المعالجات المحمولة مثل Tensor SoC داخل سلسلة Pixel 6 ، والتي تعتمد على عقدة معالجة 5 نانومتر من Samsung. مقارنة بعملية 5 نانومتر ، تقول سامسونج إن الجيل الأول من ترقية العملية 3 نانومتر سيوفر قفزة بنسبة 23٪ في الأداء مع استهلاك طاقة أقل بنسبة 45٪. مع إجراء التحسينات بمرور الوقت وتطوير عملية الجيل الثاني 3 نانومتر ، فإن مكاسب الأداء سوف تلامس علامة 30٪ ، بينما سترتفع كفاءة الطاقة إلى 50٪.

بدأت Samsung أول تطبيق لترانزستور الصفيحة النانوية مع رقائق أشباه الموصلات للحصول على أداء عالٍ وتطبيق حوسبة منخفضة الطاقة وتخطط للتوسع في المعالجات المحمولة.

و [مدش]. Samsung Semiconductor (SamsungDSGlobal) 30 يونيو 2022

تستهدف سامسونج مبدئيًا الشرائح المستندة إلى 3 نانومتر لعملاء "تطبيقات الحوسبة ذات الأداء العالي والطاقة المنخفضة" وستتوسع في النهاية لتشمل المعالجات المحمولة. ومع ذلك ، لم تقل الشركة متى ستشق أول شركة نفط الجنوب على أساس عملية 3nm طريقها إلى هاتف ذكي أو كمبيوتر شخصي.

لماذا نهتم بالمقاييس النانومترية؟

عندما يتعلق الأمر بالمعالجات ، يشير رقم النانومتر الذي يعلن عنه صانعو الرقائق والعلامات التجارية للإلكترونيات الاستهلاكية على نطاق واسع إلى حجم الترانزستورات. هذه الترانزستورات هي وحدات الحوسبة الأساسية للمعالج ، وهي الطريقة التي تعمل بها الخلايا النباتية كمصانع فردية لتوليد الطاقة للنباتات. تحتوي معالجات العصر الحديث على مليارات الترانزستورات المعبأة على رقاقة صغيرة ، والتي يتم تشغيلها وإيقافها عبر الإشارات الكهربائية لإجراء العمليات الحسابية.

بنية الترانزستور Samsung GAA

كلما زاد عدد الترانزستورات التي يمكنك وضعها في الشريحة ، زادت قوتها. ولكن بالنسبة للأجهزة مثل الهاتف أو الساعة الذكية ، فإن المساحة الداخلية لها قيمة كبيرة. للتغلب على ضيق المساحة ، يجب تصغير الترانزستورات. نظرًا لأن عملية التصنيع تقلص الحجم على مقياس النانومتر ، تزداد كثافة الترانزستور ، مما يوفر مزيدًا من الطاقة ويحسن الكفاءة في نفس الوقت.

باختصار ، كلما كان رقم النانومتر أصغر للرقاقة ، زاد الأداء والكفاءة. إنه مجال هام من مجالات التطوير للاعبين الرئيسيين مثل TSMC و Intel و Samsung ، حيث يكافحون جميعًا لتقديم منتجات أكثر قوة. هنا ، اتخذت Samsung لتوها زمام المبادرة بشكل ملحوظ.

ماذا سيحدث في المستقبل بالنسبة لشركة Samsung؟

يصنع مسبك الرقائق من Samsung معالجات لأجهزتها الخاصة ، مثل شريحة Exynos 1280 الموجودة داخل Galaxy A53 5G ، بالإضافة إلى أنها تقدم خدمات تصنيع الشرائح لعملاء مثل Google. حتى الآن ، لم تكشف Samsung عن أسماء العملاء الذين سيستفيدون من خدمات تصنيع شرائح 3nm.

في حين أن إنجاز Samsung رائع ، فإن الطريق إلى الأمام لن يكون سهلاً ، خاصة عندما يتعلق الأمر بجذب عملاء أثرياء مثل Apple و Qualcomm. لا يتعين على Samsung فقط تقويض TSMC من حيث التسعير ، ولكن سيتعين عليها أيضًا إثبات أن عملية تصنيع شرائح 3 نانومتر أكثر كفاءة ويمكنها التعامل مع طلبات الحجم بشكل أفضل من عرض TSMC الخاص بـ 3 نانومتر ، والذي من المقرر أن يدخل الإنتاج الضخم في النصف الثاني من عام 2022. علاوة على ذلك ، لدى TSMC حاليًا خطط لصنع شرائح 2 نانومتر في عام 2025.

مع تصغير العقد وتزايد احتياجات الأداء ، يواجه مصممو IC تحديات في التعامل مع كميات هائلة من البيانات للتحقق من المنتجات المعقدة بمزيد من الوظائف وقياس أكثر إحكامًا.

و [مدش]. Samsung Semiconductor (SamsungDSGlobal) 30 يونيو 2022

فشلت رقائق Exynos الخاصة بشركة Samsung أحيانًا في مضاهاة براعة المعالجات المنافسة التي تصنعها TSMC لسنوات ، على الرغم من مطابقة عملية التصنيع على مقياس نانومتر. لكن سامسونج خطت خطوات إيجابية مؤخرًا. في العام الماضي ، أعلنت الشركة عن خطط لضخ 132 مليار دولار في أعمالها المتعلقة بالشرائح المنطقية والمسبك بحلول نهاية عام 2030. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تستفيد من خبرة AMD في صنع وحدات معالجة الرسوميات لمعالجاتها المحمولة ، مما يمنحها اندفاعة إضافية من الرسوميات الجرافيكية للتعامل مع المتطلبات الصعبة مهام مثل الألعاب. يبقى أن نرى ما إذا كانت 3nm هي أخيرًا العشب الذي يسمح لشركة Samsung بمواكبة TSMC ، أو حتى المضي قدمًا لتجاوزها.