جزئیات جدید از روند توسعه پردازنده های ۱۴، ۱۰ و ۷ نانومتری سامسونگ

سامسونگ الکترونیکس به تازگی ضمن بروزرسانی نقشه‌ی راه تکنولوژی فرآیند ساخت چیپ‌های خود، توضیحاتی درباره‌ی نسل چهارم فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری و روند توسعه‌ی فرآیندهای ساخت ۱۰ و ۷ نانومتری خود در آینده، ارائه داده است. درست مانند اینتل، سامسونگ نیز قصد دارد تا با بهبود فرآیندهای ساخت پیشین، چندین نسل از پردازنده‌ها را به صورت همزمان تولید کند، اما بر‌خلاف اینتل، استراتژی سامسونگ بر مبنای کوچ هر چه سریع‌تر به لیتوگرافی‌های جدیدتر نیست؛ در عوض کره‌ای‌ها ترجیح می‌دهند قبل از مهاجرت کامل به (برای مثال) فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری، ابتدا فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری خود را چندین بار بهبود ببخشد.

در همین راستا، سامسونگ قصد دارد نسل چهارم تراشه‌های ۱۴ نانومتری خود را با نام 14LPU به تولید برساند. اولین محصولات ۱۴ نانومتری سامسونگ با فرآیندی به نام 14LPE (14nm Low Power Early) تولید می‌شدند. در نسل دوم سامسونگ 14LPP (14nm Low Power Plus) را معرفی کرد که تا ۱۰ درصد افزایش عملکرد را نسبت به نسل قبل با خود به همراه داشت. اوایل سال جاری نیز سامسونگ اعلام کرده بود که قصد دارد نسل جدید فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری خود را با نام 14LPC معرفی کند که در عین ارزان‌تر بودن، نه عملکرد پایین‌تری نسبت به دو نسل قبل از خود خواهد داشت و نه مصرف آن بالاتر خواهد بود.

حال سامسونگ قصد دارد نسل چهارم فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری خود را با نام 14LPU و با تمرکز روی عملکرد بالاتر معرفی کند. گفته می‌شود عملکرد تراشه‌های تولید شده با استفاده از فرآیند ساخت جدید، از نسل سوم تراشه‌های ۱۴ نانومتری (14LPC) نیز بیشتر باشد؛ هرچند سامسونگ هنوز اطلاعات دقیقی درباره‌ی مقایسه‌ی عملکرد این دو نسل ارائه نداده است.

وقتی یک سازنده‌ی تراشه مانند سامسونگ، خط تولید نسل جدیدی از فرآیند ساخت را در کارخانه‌های تولید تراشه (معروف به Fab) خود به راه می‌اندازد، احتمال می‌رود که این حرکت در راستای نیاز مشتریان این تولید کننده بوده باشد. در مورد اخیر، این احتمال وجود دارد که بنا به درخواست مشتریانی چون AMD، انویدیا یا حتی کوالکام، سامسونگ فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری خود را بهبود داده باشد.

هرچند این احتمال نیز وجود دارد که نسل جدید تنها در مصرف انرژی بهینه شده و هدف سامسونگ از توسعه‌ی آن تنها افزایش عمر باتری در دستگاه‌های قابل حمل بوده باشد. در هر صورت معرفی نسل جدید فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری برای بار چهارم توسط سامسونگ، نشان می‌دهد این شرکت معتقد است که این تکنولوژی عمر درازی خواهد داشت و نسبت به لیتوگرافی‌های قبلی ارزش سرمایه‌گذاری بیشتری دارد.

خبر دیگر اعلام شده توسط سامسونگ این بود که تولید تراشه با استفاده از فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری باز هم به تعویق خواهد افتاد. سامسونگ درباره‌ی فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری خود اینگونه توضیح می‌دهد:

به دلیل محدودیت‌های تکنولوژی‌های لیتوگرافی فعلی، انتظار می‌رود نسل اول فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری با نام 10LPU مقرون به صرفه‌ترین، و پیشرفته‌ترین تکنولوژی فرآیند ساخت در صنعت ساخت تراشه باشد. نسل دوم این فرآیند نیز با نام 10LPP، با استفاده از تکنولوژی پیشرفته‌ی ۱۰ نانومتری عملکرد فوق العاده بالایی را در اختیار دستگاه‌ها قرار خواهد داد.

به نظر می‌رسد منظور سامسونگ این باشد که باوجود اینکه از 14LPU برای تولید چیپ‌هایی با عملکرد بالاتر استفاده خواهد شد، اما 10LPU قرار است برای تولید چیپ‌های مقرون به صرفه و اقتصادی استفاده شود.

سامسونگ همچنین از قرص سیلیکون (ویفر) ۷ نانومتری خود که با استفاده از لیتوگرافی فرابنفش (EUV) ساخته شده بود نیز رونمایی کرد؛ اما اطلاعات چندانی درباره‌ی این فرآیند ساختِ در حال توسعه در اختیار رسانه‌ها قرار نداد. نکته‌ی جالب در مورد فرآیند ساخت ۷ نانومتری، اختلاف سازندگان تراشه در مورد روش پیاده‌سازی آن است. هرچند اینتل و TSMC گفته‌اند که در ساخت تراشه‌های ۷ نانومتری خود از فرآیند EUV استفاده نخواهند کرد و شاید برای توسعه‌ی تکنولوژی ۵ نانومتری دست به دامان این لیتوگرافی شوند، سامسونگ مصمم است که می‌تواند یک قدم جلوتر از رقبا از این تکنیک برای ساخت تراشه استفاده کند.

سامسونگ توانست با شکست TSMC در رسیدن سریع‌تر به تکنولوژی فرآیند ساخت ۱۶ و ۱۴ نانومتری، مشتریان جدیدی را به سمت خود جذب کرده و از این راه سود سرشاری را به دست بیاورد. GlobalFoundries هم که نتوانسته بود به سرعت سامسونگ فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری اختصاصی خود با نام 14XM را توسعه بدهد، مجبور شد برای عقب نماندن از قافله، امتیاز تکنولوژی ۱۴ نانومتری سامسونگ را بخرد.

هم اکنون در حالی که سامسونگ به صورت همزمان فرآیندهای ساخت ۱۴، ۱۰ و ۷ نانومتری خود را توسعه می‌دهد، TSMC مشغول کار روی توسعه‌ی فرآیند ۱۰ نانومتری است و GlobalFoundries نیز اعلام کرده که از نیمه‌ی دوم سال ۲۰۱۸ تولید چیپ با استفاده از فرآیند ساخت ۷ نانومتری را آغاز خواهد کرد.