چرا هواوی چنین غوغایی در دنیای فناوری به پا کرده است؟

چشم‌انداز هواوی برای بهبود عملکرد نیمه‌هادی‌ها، موجی از رشد قوی را در بازار تراشه در چین برانگیخته است.

انفجار هوش مصنوعی (AI) تقاضای بی‌سابقه‌ای برای قدرت محاسباتی ایجاد کرده است. شرکت‌های بزرگی مانند آمازون، متاپلتفرمز و مایکروسافت صدها میلیارد دلار را به مراکز داده و تراشه‌های پیشرفته توسعه‌یافته توسط غول نیمه‌هادی آمریکایی، انویدیا، سرازیر می‌کنند.

در همین حال، چین با خطر عقب ماندن در این رقابت هوش مصنوعی روبرو است، زیرا محدودیت‌های تجاری ایالات متحده دسترسی آن را به فناوری‌های اصلی تولید تراشه قطع کرده است.

با این حال، در این زمینه، غول فناوری چینی، هواوی، توجه کامل سرمایه‌گذاران و متخصصان صنعت را به خود جلب کرده است. به طور خاص، هواوی از یک مسیر کاملاً جدید در توسعه تراشه‌های نیمه‌هادی خبر داد که به دستگاه‌های لیتوگرافی پیشرفته EUV متکی نیست.

پیشرفت تکنولوژیکی

دهه‌ها پیش، گوردون مور، یکی از بنیانگذاران اینتل، پیش‌بینی کرد که پیشرفت در فرآیندهای تولید نیمه‌هادی‌ها باعث می‌شود تعداد ترانزیستورهای روی یک مدار مجتمع هر دو سال تقریباً دو برابر شود.

این مشاهده که به قانون مور معروف است، برای دهه‌ها صادق بود، زیرا ترانزیستورهای کوچک‌تر، با تراکم بیشتر، راندمان را افزایش و مصرف برق را کاهش می‌دادند.

هواوی از رویکردی بی‌سابقه در توسعه تراشه‌های نیمه‌هادی خبر می‌دهد. عکس: بلومبرگ

با این حال، قانون نسبت تاو پیشنهادی هواوی به دنبال فاصله گرفتن از این مدل است. این قانون به جای تلاش برای کوچک کردن ترانزیستورها تا حد نهایت، بر بهبود عملکرد با کاهش مسافتی که داده‌ها باید درون پردازنده طی کنند، تمرکز دارد.

بر اساس این اصل، هواوی همزمان معماری LogicFolding را معرفی کرد، فناوری‌ای که قادر به کاهش مقاومت و ظرفیت خازنی در حین انتقال سیگنال است و در نتیجه تراکم ترانزیستور را بدون نیاز به بهبود ابزارهای لیتوگرافی افزایش می‌دهد.

این ایده در واقع جدید نیست. طراحان پیشرو تراشه مانند TSMC تایوان مدت‌هاست که از فناوری‌های پیشرفته‌ی انباشتگی استفاده می‌کنند. با این حال، راه‌حل هواوی، یک تغییر ساختار جسورانه‌تر و رادیکال‌تر را از ساختار اصلی تراشه پیشنهاد می‌دهد.

این رویکرد بدون شک با چالش‌های فنی قابل توجهی از جمله پیچیدگی تولید، اتلاف گرما و مشکلات منبع تغذیه روبرو خواهد بود. اینکه آیا این فناوری می‌تواند از نظر اقتصادی و در مقیاس بزرگ پیاده‌سازی شود، هنوز مشخص نیست.

قانون نسبت تاو هواوی، بازسازی جسورانه‌تر و رادیکال‌تری را پیشنهاد می‌دهد که از ساختار اصلی تراشه شروع می‌شود. عکس: گروه فیوچروم.

با این وجود، هواوی نقشه راه بلندپروازانه‌ای را برای LogicFolding ترسیم کرده و اعلام کرده است که قصد دارد اولین تراشه‌های خود را با استفاده از این فناوری در گوشی‌های هوشمند امسال عرضه کند. حتی جسورانه‌تر، این شرکت قصد دارد تا سال 2031 به تراکم ترانزیستور معادل فرآیند 1.4 نانومتری دست یابد.

این فناوری، یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های جهان امروز است و با نقشه راهی که TSMC و سامسونگ با سرمایه‌گذاری‌های عظیم خود در جدیدترین نسل ماشین‌های EUV دنبال می‌کنند، برابری می‌کند.

نکته کلیدی در بیانیه هواوی جایی است که خانم هی ادعا کرد بهبود فناوری لیتوگرافی در مسیر جدید این شرکت «دیگر ضروری نخواهد بود». این یک سیگنال مستقیم است که بزرگترین گلوگاه صنعت نیمه‌هادی چین را هدف قرار داده است.

اهمیت بقا

طبق تحریم‌های ایالات متحده، شرکت‌های چینی اکنون از خرید ماشین‌های EUV از تولیدکننده انحصاری هلندی ASML منع شده‌اند. در تئوری، آنها نمی‌توانند با استفاده از روش‌های سنتی تراشه‌هایی با سرعت ۳ نانومتر یا کمتر تولید کنند.

به نظر می‌رسد هواوی با LogicFolding به دنبال عبور از همین مانع است. در صورت موفقیت، این پیشرفت به غول چینی کمک می‌کند تا با بهبود عملکرد تراشه از طریق طراحی و بسته‌بندی نوآورانه، به جای تکیه بر فناوری‌های محدود ماشین‌آلات، تحریم‌های تجاری را دور بزند.

علاوه بر این، این پیشرفت می‌تواند به هواوی کمک کند تا شکاف فناوری خود را با رقبای بزرگی مانند TSMC کاهش دهد. هواوی با LogicFolding قصد دارد تا سال 2031 نیمه‌رساناهایی با عملکردی معادل تراشه‌های فرآیند 1.4 نانومتری تولید کند.

اگرچه این هدف هنوز هواوی را چند سالی از رقبایش عقب‌تر قرار می‌دهد (TSMC قصد دارد تا سال ۲۰۲۸ به پیشرفت مشابهی دست یابد)، اما در مقایسه با عقب‌ماندگی چند نسلی که هواوی و SMIC در حال حاضر با آن مواجه هستند، شکاف بسیار باریک‌تری را نشان می‌دهد.

به نظر می‌رسد هواوی با LogicFolding در تلاش است تا از مانع عدم دسترسی به فناوری EUV عبور کند. عکس: ASML

با این حال، شکاف بین ادعاها و واقعیت تولید انبوه همچنان یک سوال اساسی است. اضافه کردن لایه‌های بیشتر به ساختار تراشه‌های انباشته، پیچیدگی فرآیند تولید را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد، در عین حال نرخ خطا را نیز افزایش می‌دهد که این امر خطر کاهش بازده تراشه‌های تجاری را به همراه دارد.

علاوه بر این، روش روی هم چیدن تراشه‌ها چالش‌های حرارتی قابل توجهی نیز ایجاد می‌کند. تراشه‌های متراکم روی هم چیده شده معمولاً گرمای بیشتری را حفظ می‌کنند و به سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته‌تری نیاز دارند.

در همین حال، یکی از بزرگترین مزایای معماری تراشه‌های تخت سنتی، به حداکثر رساندن مساحت سطح برای اتلاف گرما است.

با این حال، این اولین باری نیست که هواوی با فرآیند تولید تراشه خود مردم را شگفت‌زده می‌کند. در سال ۲۰۲۳، این شرکت Mate 60 Pro را با تراشه Kirin 9000S که با استفاده از فرآیند ۷ نانومتری تولید شده بود، عرضه کرد و بسیاری از کارشناسان غربی را که معتقد بودند چین نمی‌تواند تحت تحریم‌ها به این مهم دست یابد، شگفت‌زده کرد.

منبع: https://znews.vn/vi-sao-huawei-khien-gioi-cong-nghe-day-song-post1654890.html