لیتوگرافی ۱٫۶ نانومتری TSMC: پیشرفت‌های ملموس و چالش‌های جدید

شرکت TSMC اعلام کرد که تولید انبوه تراشه‌های مبتنی‌بر فناوری ۱٫۶ نانومتری (A16) را تا اواخر سال ۲۰۲۶ آغاز خواهد کرد. این فناوری در رویداد OIP در آمستردام معرفی شد. تراشه‌های جدید از فناوری تحویل توان پشت‌ تراشه‌ای بهره می‌برند که کل توان الکتریکی را از پشت تراشه تأمین می‌کند. این طراحی ضمن افزایش تراکم ترانزیستورها و بهبود عملکرد، مشکلات تازه‌ای مانند بازطراحی کامل مدارهای داخلی را ایجاد می‌کند.

فناوری A16 از ترانزیستورهای GAAFET استفاده می‌کند که پیشرفته‌ترین نوع ترانزیستورها به‌شمار می‌روند. این فناوری در مقایسه‌ با نسل قبل خود (N2P)، بهبود عملکردی ۸ تا ۱۰ درصدی و کاهش مصرف انرژی ۱۵ تا ۲۰ درصدی را ارائه می‌دهد. همچنین، این پیشرفت باعث می‌شود تا تراشه‌های هوش مصنوعی پیشرفته، تراکم بیشتری داشته باشند که برای محاسبات پیچیده‌تر بسیار مفید است.

ازجمله مزیت‌های مهم فناوری A16 می‌توان به شباهت زیاد آن به معماری سری N2 اشاره کرد. این شباهت باعث می‌شود تا تراشه‌سازان بتوانند به‌راحتی طراحی‌های خود را از نسل قبل به این فناوری انتقال دهند. به‌گفته‌ی مدیران TSMC، بسیاری از ساختارها و الگوهای طراحی در فناوری جدید ثابت باقی می‌مانند که این ویژگی به صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ی توسعه کمک می‌کند.

TSMC

به‌نوشته‌ی TomsHardware، شبکه‌ی تحویل توان پشت‌ تراشه‌ای در فناوری A16، توان را به‌طور مستقیم به بخش‌های اصلی ترانزیستورها انتقال و با کاهش طول سیم‌ها، مقاومت و اتلاف انرژی را کاهش می‌دهد. به‌هر‌حال این ساختار پیچیده برای مدیریت توان و گرما به طراحی‌های کاملاً جدیدی نیاز دارد. نقاط داغ تراشه اکنون به بخش‌های داخلی انتقال یافته‌اند که خنک‌سازی آن‌ها را سخت‌تر می‌کند.

TSMC برای لیتوگرافی ۱٫۶ نانومتری خود از ابزارهای پیشرفته طراحی (EDA) بهره می‌برد که امکان تحلیل بهتر و طراحی دقیق‌تر را فراهم می‌کنند. اگرچه این ابزارها هنوز درحال توسعه هستند، نسخه‌های اولیه‌ی آن‌ها را شرکت‌های بزرگی مثل Cadence و Synopsys ارائه داده‌اند.

در‌مجموع، فناوری A16 TSMC با ارائه‌ی عملکرد بهتر و مصرف انرژی بهینه‌تر، گامی مهم در توسعه‌ی تراشه‌های پیشرفته محسوب می‌شود. تراشه‌سازان باید آماده‌ی مقابله با مشکلات جدید ازجمله بازطراحی کامل شبکه‌های تحویل توان و مدیریت بهتر حرارت باشند. این فناوری با قابلیت‌های فراوانی دارد؛ ولی نیازمند همکاری بیشتر بین تیم‌های طراحی و توسعه است تا بتواند وارد فاز تولید انبوه شود.