Dlaczego Huawei wywołuje takie poruszenie w świecie technologii?

Wizja firmy Huawei dotycząca poprawy wydajności półprzewodników wywołała falę silnego wzrostu na rynku układów scalonych w Chinach.

Eksplozja sztucznej inteligencji (AI) wywołała bezprecedensowe zapotrzebowanie na moc obliczeniową. Duże korporacje, takie jak Amazon, MetaPlatforms i Microsoft, inwestują setki miliardów dolarów w centra danych i zaawansowane układy scalone opracowywane przez amerykańskiego giganta półprzewodników, firmę Nvidia.

Tymczasem Chinom grozi pozostanie w tyle w wyścigu o sztuczną inteligencję, ponieważ restrykcje handlowe USA odcięły im dostęp do technologii produkcji kluczowych układów scalonych.

Jednak w tym kontekście chiński gigant technologiczny Huawei skupił na sobie pełną uwagę inwestorów i ekspertów branżowych. Huawei ogłosił zupełnie nowy kierunek rozwoju układów półprzewodnikowych, który nie opiera się na zaawansowanych maszynach litograficznych EUV.

Przełom technologiczny

Kilkadziesiąt lat temu Gordon Moore, współzałożyciel firmy Intel, przewidział, że postęp w procesach produkcji półprzewodników pozwoli na podwojenie liczby tranzystorów w układzie scalonym mniej więcej co dwa lata.

Obserwacja ta, znana jako prawo Moore'a, utrzymywała się przez dziesięciolecia, gdyż mniejsze tranzystory, gęściej upakowane, miały większą wydajność i mniejsze zużycie energii.

Huawei ogłasza bezprecedensowe podejście do rozwoju układów scalonych półprzewodnikowych. Zdjęcie: Bloomberg.

Jednak zaproponowane przez Huawei prawo współczynnika TAU ma na celu odejście od tego modelu. Zamiast dążyć do maksymalnego zmniejszenia tranzystorów, prawo to koncentruje się na poprawie wydajności poprzez skrócenie odległości, jaką dane muszą pokonać wewnątrz procesora.

Opierając się na tej zasadzie, Huawei ogłosił jednocześnie architekturę LogicFolding, technologię umożliwiającą redukcję rezystancji i pojemności podczas transmisji sygnału, zwiększając w ten sposób gęstość tranzystorów bez konieczności udoskonalania narzędzi litograficznych.

Ten pomysł nie jest w rzeczywistości nowy. Wiodący projektanci układów scalonych, tacy jak tajwański TSMC, od dawna stosują zaawansowane technologie łączenia warstwowego. Jednak rozwiązanie Huawei proponuje odważniejszą i bardziej radykalną restrukturyzację, począwszy od rdzenia układu.

To podejście niewątpliwie będzie wiązać się ze znacznymi wyzwaniami technicznymi, takimi jak złożoność produkcji, odprowadzanie ciepła i problemy z zasilaniem. Czy tę technologię uda się wdrożyć ekonomicznie i na dużą skalę, dopiero się okaże.

Prawo współczynnika TAU firmy Huawei proponuje odważniejszą i bardziej radykalną restrukturyzację, zaczynając od rdzenia układu scalonego. Zdjęcie: Futurum Group.

Niemniej jednak Huawei nakreślił ambitny plan rozwoju technologii LogicFolding i ogłosił plany wprowadzenia na rynek pierwszych układów scalonych wykorzystujących tę technologię w smartfonach jeszcze w tym roku. Co więcej, firma stawia sobie za cel osiągnięcie gęstości tranzystorów odpowiadającej procesowi 1,4 nm do 2031 roku.

Jest to obecnie jedna z najnowocześniejszych technologii na świecie , dorównująca planom, jakie realizują TSMC i Samsung, inwestując ogromne środki w najnowszą generację maszyn EUV.

Kluczowym punktem oświadczenia Huawei jest stwierdzenie pani He, że ulepszanie technologii litografii „nie będzie już niezbędne” w nowym kierunku rozwoju firmy. To bezpośredni sygnał skierowany do największego wąskiego gardła w chińskim przemyśle półprzewodników.

Znaczenie przetrwania

Na mocy sankcji USA chińskim firmom zakazano zakupu maszyn EUV od holenderskiego monopolisty ASML. Teoretycznie nie mogą one produkować układów scalonych w technologii 3 nm lub mniejszej, stosując tradycyjne metody.

Dzięki LogicFolding Huawei najwyraźniej stara się ominąć tę przeszkodę. Jeśli się powiedzie, przełom ten pomoże chińskiemu gigantowi ominąć sankcje handlowe, poprawiając wydajność chipów dzięki innowacyjnej konstrukcji i obudowie, zamiast polegać na ograniczonych technologiach maszynowych.

Co więcej, ten postęp może pomóc Huawei zmniejszyć lukę technologiczną w stosunku do głównych rywali, takich jak TSMC. Dzięki LogicFolding, Huawei dąży do produkcji półprzewodników o wydajności równoważnej układom scalonym w procesie technologicznym 1,4 nm do 2031 roku.

Chociaż cel ten nadal oznacza, że ​​Huawei jest o kilka lat za swoimi rywalami (TSMC stawia sobie za cel osiągnięcie podobnego postępu do 2028 r.), oznaczałoby to znacznie mniejszą lukę w porównaniu z wielogeneracyjnym opóźnieniem, z jakim obecnie borykają się Huawei i SMIC.

Dzięki LogicFolding Huawei najwyraźniej próbuje ominąć barierę braku dostępu do technologii EUV. Zdjęcie: ASML.

Jednak rozdźwięk między deklaracjami a rzeczywistością masowej produkcji pozostaje istotnym pytaniem. Dodanie większej liczby warstw do struktury chipa złożonego ze stosu znacznie zwiększa złożoność procesu produkcyjnego, a jednocześnie zwiększa wskaźnik błędów, co grozi zmniejszeniem wydajności komercyjnie opłacalnych chipów.

Ponadto, metoda układania w stosy stwarza również poważne problemy termiczne. Gęsto ułożone układy scalone mają tendencję do zatrzymywania większej ilości ciepła i wymagają bardziej zaawansowanych systemów chłodzenia.

Tymczasem jedną z największych zalet tradycyjnej architektury płaskich układów scalonych jest maksymalizacja powierzchni rozpraszania ciepła.

Jednak to nie pierwszy raz, kiedy Huawei zaskoczył ludzi procesem produkcji chipów. W 2023 roku firma wprowadziła na rynek Mate 60 Pro z procesorem Kirin 9000S, wyprodukowanym w procesie technologicznym 7 nm, co zaskoczyło wielu zachodnich ekspertów, którzy uważali, że Chiny nie osiągną tego celu pomimo sankcji.

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