Η μαζική παραγωγή αναμένεται για το δεύτερο εξάμηνο του έτους και η TSMC υπόσχεται ότι θα αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στις επιδόσεις και την αποδοτικότητα – δυνητικά αναδιαμορφώνοντας το τεχνολογικό τοπίο.

Τα μικροτσίπ είναι το θεμέλιο της σύγχρονης τεχνολογίας, που βρίσκεται σχεδόν σε όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές, από ηλεκτρικές οδοντόβουρτσες και smartphone μέχρι φορητούς υπολογιστές και οικιακές συσκευές. Κατασκευάζονται με στρώση και χάραξη υλικών όπως το πυρίτιο για τη δημιουργία μικροσκοπικών κυκλωμάτων που περιέχουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ.

Αυτά τα τρανζίστορ είναι ουσιαστικά μικροσκοπικοί διακόπτες, που διαχειρίζονται τη ροή του ηλεκτρισμού και επιτρέπουν στους υπολογιστές να λειτουργούν. Γενικά, όσο περισσότερα τρανζίστορ περιέχει ένα τσιπ, τόσο πιο γρήγορο και ισχυρό γίνεται.

Σε σύγκριση με το προηγούμενο πιο προηγμένο τσιπ, γνωστό ως τσιπ 3nm, η τεχνολογία 2nm της TSMC θα προσφέρει αξιοσημείωτα οφέλη. Αυτά περιλαμβάνουν αύξηση 10%-15% στην υπολογιστική ταχύτητα στο ίδιο επίπεδο ισχύος ή μείωση 20-30% στη χρήση ενέργειας με την ίδια ταχύτητα.

Επιπλέον, η πυκνότητα τρανζίστορ στα τσιπ 2nm αυξάνεται κατά περίπου 15%, πέρα ​​από την τεχνολογία των 3nm. Αυτό θα επιτρέψει στις συσκευές να λειτουργούν πιο γρήγορα, να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και να διαχειρίζονται πιο σύνθετες εργασίες αποτελεσματικά.

Η βιομηχανία μικροτσίπ της Ταϊβάν είναι στενά συνδεδεμένη με την ασφάλειά της. Μερικές φορές αναφέρεται ως «ασπίδα πυριτίου», επειδή η ευρέως διαδεδομένη οικονομική του σημασία δίνει κίνητρα στις ΗΠΑ και τους συμμάχους να υπερασπιστούν την Ταϊβάν έναντι της πιθανότητας κινεζικής εισβολής.

Η TSMC σύναψε πρόσφατα μια συμφωνία 100 δισεκατομμυρίων δολαρίων (76 δισεκατομμύρια £) για την κατασκευή πέντε νέων εργοστασίων στις ΗΠΑ. Ωστόσο, υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά με το εάν τα τσιπ 2 nm μπορούν να κατασκευαστούν εκτός Ταϊβάν, καθώς ορισμένοι αξιωματούχοι ανησυχούν ότι θα μπορούσαν να υπονομεύσουν την ασφάλεια του νησιού.

Η TSMC που ιδρύθηκε το 1987, και σημαίνει Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, κατασκευάζει τσιπ για άλλες εταιρείες. Η Ταϊβάν αντιπροσωπεύει το 60% της παγκόσμιας αγοράς «χυτηρίου» (η εξωτερική ανάθεση της κατασκευής ημιαγωγών) και η συντριπτική πλειονότητα αυτού προέρχεται μόνο από την TSMC .

Τα εξαιρετικά προηγμένα μικροτσίπ της TSMC χρησιμοποιούνται από άλλες εταιρείες σε ένα ευρύ φάσμα συσκευών. Κατασκευάζει τους επεξεργαστές της σειράς Α της Apple που χρησιμοποιούνται σε iPhone, iPad και Mac, παράγει τις μονάδες επεξεργασίας γραφικών της NVidia (GPU) που χρησιμοποιούνται για μηχανική εκμάθηση και εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης. Κατασκευάζει επίσης τους επεξεργαστές Ryzen και EPYC της AMD που χρησιμοποιούνται από υπερυπολογιστές σε όλο τον κόσμο και παράγει τους επεξεργαστές Snapdragon της Qualcomm, που χρησιμοποιούνται από τηλέφωνα Samsung, Xiaomi, OnePlus και Google.

Το 2020, η TSMC ξεκίνησε μια ειδική διαδικασία σμίκρυνσης μικροτσίπ, που ονομάζεται τεχνολογία 5nm FinFET , η οποία έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη των smartphone και των υπολογιστών υψηλής απόδοσης (HPC). Το HPC είναι η πρακτική του να εργάζονται πολλοί επεξεργαστές ταυτόχρονα σε πολύπλοκα υπολογιστικά προβλήματα.

Δύο χρόνια αργότερα, η TSMC ξεκίνησε μια διαδικασία σμίκρυνσης 3 nm βασισμένη σε ακόμη μικρότερα μικροτσίπ. Αυτό βελτίωσε περαιτέρω την απόδοση και την απόδοση ισχύος. Ο επεξεργαστής της σειράς Α της Apple, για παράδειγμα, βασίζεται σε αυτήν την τεχνολογία.

Τα smartphone, οι φορητοί υπολογιστές και τα tablet με τσιπ 2 nm θα μπορούσαν να επωφεληθούν από καλύτερη απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Αυτό θα οδηγήσει σε μικρότερες, ελαφρύτερες συσκευές χωρίς να θυσιάζεται η ισχύς.

Η αποτελεσματικότητα και η ταχύτητα των τσιπ 2 nm έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει εφαρμογές που βασίζονται σε AI, όπως βοηθούς φωνής, μετάφραση γλώσσας σε πραγματικό χρόνο και αυτόνομα συστήματα υπολογιστών (αυτά που έχουν σχεδιαστεί να λειτουργούν με ελάχιστη έως καθόλου ανθρώπινη συνεισφορά).

Τομείς όπως τα αυτόνομα οχήματα και η ρομποτική θα μπορούσαν να επωφεληθούν από την αυξημένη ταχύτητα επεξεργασίας και αξιοπιστία των νέων τσιπ, καθιστώντας αυτές τις τεχνολογίες ασφαλέστερες και πιο πρακτικές για ευρεία υιοθέτηση.

Όλα αυτά ακούγονται πολλά υποσχόμενα, αλλά ενώ τα τσιπ 2nm αντιπροσωπεύουν ένα τεχνολογικό ορόσημο, δημιουργούν επίσης προκλήσεις. Το πρώτο σχετίζεται με την πολυπλοκότητα της κατασκευής.

Η παραγωγή τσιπ 2 nm απαιτεί τεχνικές αιχμής όπως η λιθογραφία ακραίας υπεριώδους (EUV) . Αυτή η πολύπλοκη και δαπανηρή διαδικασία αυξάνει το κόστος παραγωγής και απαιτεί εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια.

Ένα άλλο μεγάλο θέμα είναι η ζέστη. Ακόμη και με σχετικά χαμηλότερη κατανάλωση, καθώς τα τρανζίστορ συρρικνώνονται και οι πυκνότητες αυξάνονται, η διαχείριση της απαγωγής θερμότητας γίνεται μια κρίσιμη πρόκληση.

Τούτου λεχθέντος, η ενισχυμένη υπολογιστική ισχύς, η ενεργειακή απόδοση και η σμίκρυνση που επιτρέπονται από αυτά τα τσιπ θα μπορούσαν να αποτελέσουν πύλη σε μια νέα εποχή καταναλωτικών και βιομηχανικών υπολογιστών.

Δείτε ΦΩΤΟ ΕΔΩ