8 دقیقه
سامسونگ به آستانه تولید انبوه تراشههای فوق‌پیشرفته ۲ نانومتری در کارخانه جدید خود در تیلور، تگزاس نزدیک شده است. این دستاورد فنی میتواند چشم‌انداز صنعت نیمه‌هادی ایالات متحده را تغییر دهد؛ زیرا یکی از پیشرفته‌ترین فرآیندهای تولید تراشه در جهان را به خاک آمریکا می‌آورد و اهمیت استراتژیک تولید محلی تراشه، از جمله تامین تراشه برای مراکز داده، گوشی‌های هوشمند و شتابدهندههای هوش مصنوعی را تقویت میکند.
چرا تیلور، تگزاس برای تولید تراشه در آمریکا اهمیت دارد
مجموعه تیلور یکی از بزرگ‌ترین سرمایه‌گذاری‌های سامسونگ بیرون از کره جنوبی است. پس از صرف میلیاردها دلار برای راه‌اندازی یک فاب پیشرفته، گزارش‌ها حاکی است که این کارخانه طی چند ماه آینده ظرفیت تولید ۲ نانومتری را افزایش خواهد داد. اهمیت این موضوع از اینجا نشأت می‌گیرد که گره‌های ۲ نانومتری نادر هستند: تنها تعداد محدودی از شرکت‌ها توان ساخت آن را دارند و تقاضا از سوی ارائه‌دهندگان خدمات ابری، تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند و استارت‌آپ‌های هوش مصنوعی به‌شدت رو به افزایش است. حضور فاب تیلور در آمریکا میتواند ریسکهای زنجیره تأمین جهانی را کاهش دهد، به ایجاد زنجیره تأمین نیمه‌هادی محلی کمک کند و توان رقابتی تولیدکنندگان آمریکایی و شرکای بین‌المللی را تقویت نماید.
ASML و EUV: ماشین‌هایی که تحقق آن را ممکن می‌سازند
فرآیند ۲ نانومتری سامسونگ به سیستمهای لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) ساخت شرکت ASML وابسته است. سیستمهای EUV امکان الگوگذاری لایه‌ای بسیار دقیق را فراهم می‌کنند که برای ایجاد ترانزیستورها و ساختارهای GAA (Gate-All-Around) در گره‌های پیشرفته ضروری است. آگهی‌های شغلی اخیر نشان می‌دهد ASML در آستین مهندس سرویس میدانی استخدام میکند تا از راه‌اندازی و مونتاژ تجهیزات در تیلور پشتیبانی کند؛ این موضوع نشان‌دهنده عمق و نزدیکی همکاری میان سامسونگ و ASML است. بدون ابزار EUV و تخصص میدانی ASML، ساخت تراشههای ۲ نانومتری با معماری GAA عملاً غیرممکن یا بسیار پرهزینه خواهد بود.
اولین محصولات خروجی خط تولید چه خواهند بود — و چرا اهمیت دارد
یکی از تراشههای نخستین که انتظار میرود از خطوط تولید تگزاس خارج شود، اگزینوس ۲۶۰۰ سامسونگ است. این پردازنده برای استفاده در موبایل و همچنین به عنوان پایه‌ای برای توسعه شتابدهندههای هوش مصنوعی و سخت‌افزارهای محاسباتی نسل بعد به‌کار گرفته خواهد شد. گره ۲ نانومتری برای تراشههایی که به توان پردازشی بالا، مصرف برق پایین و چگالی ترانزیستور بالا نیاز دارند حیاتی است؛ بدین ترتیب می‌توان تراشههایی سریع‌تر، خنک‌تر و کارآمدتر در مقیاس تولید انبوه تولید کرد. این مزایا شامل بهبود عملکرد در هوش مصنوعی، افزایش عمر باتری در دستگاههای موبایل و کاهش هزینه‌ها در مراکز داده به واسطه کارایی انرژی بالاتر می‌شود.
- عملکرد بالاتر و مصرف توان کمتر برای دستگاههای هوشمند و کاربردهای هوش مصنوعی.
- تقویت حضور آمریکا در زنجیره جهانی تأمین نیمه‌هادی و کاهش آسیب‌پذیری به اختلالات جغرافیایی.
- ایجاد مشاغل تخصصی و گسترش مهارتهای فنی پیرامون تجهیزات پیشرفته مانند دستگاههای EUV و فرایندهای تولید GAA.
تصور کنید مراکز داده و گوشی‌های رده‌بالا که از تراشههای متراکم‌تر و کارآمدتر بهره می‌برند، روی خاک آمریکا تولید شوند — این همان برتری استراتژیک برای سامسونگ و ایالات متحده است. فاب تیلور پیام روشنی ارسال میکند: بازیگران برتر صنعت فاندری، آمریکا را به‌عنوان قطعه‌ای حیاتی در پازل نیمه‌هادی جهانی می‌بینند. این موضوع علاوه بر پیام امنیتی و اقتصادی، باعث انتقال دانش فنی و زنجیره ارزش به داخل آمریکا خواهد شد.
با راه‌اندازی خطوط تولید و شروع فرآیندهای تولید آزمایشی و سپس تولید انبوه، تأثیرات جانبی گسترده‌ای در میان تأمینکنندگان مواد خام، فروشندگان تجهیزات، شرکت‌های بسته‌بندی و مشتریان علاقه‌مند به ظرفیت ۲ نانومتری مشاهده خواهد شد. در کوتاه‌مدت تمرکز بر تثبیت بازده (yield ramp)، تست، و بهینه‌سازی فرآیندها خواهد بود؛ در میان‌مدت، تولید محلی میتواند به رقابت قیمتی و نوآوری در طراحی تراشه کمک کند. فعلاً همه نگاه‌ها به تیلور معطوف است و مهندسان ASML که برای راه‌اندازی سیستمهای EUV حضور یافته‌اند، نقش کلیدی در موفقیت این پروژه ایفا خواهند کرد.
جوانب فنی: چرا گره ۲ نانومتری متفاوت است
گره ۲ نانومتری بیش از یک کاهش عددی در مقیاس است؛ این یک جهش فناورانه است که ترکیبی از لیتوگرافی EUV چندگانه، طراحی ترانزیستورهای GAA، متریال‌های جدید لایه‌ای و پیشرفت در packaging و اتصال‌های داخلی را می‌طلبد. معماری GAA اجازه کنترل بهتر جریان و نشت را می‌دهد و در نتیجه عملکرد و بهره‌وری انرژی را نسبت به FinFETهای پیشین بهبود می‌بخشد. برای دستیابی به این سطح از چگالی ترانزیستور، تولیدکنندگان باید با پیچیدگی‌هایی نظیر کنترل ابعادی در مقیاس اتمی، مدیریت گرما، و سازوکارهای آزمون و اعتمادپذیری بلندمدت روبه‌رو شوند. سامسونگ در تیلور برای حل این چالش‌ها روی توسعه PDKهای پیشرفته (Process Design Kits)، همکاری نزدیک با طراحان تراشه و سرمایهگذاری در تجهیزات تست و بسته‌بندی متمرکز شده است.
اهمیت اقتصادی و سیاست‌گذاری
سرمایه‌گذاری‌های عظیم در فاب‌هایی مانند تیلور معمولاً تحت تأثیر سیاست‌ها و مشوق‌های دولت میزبان قرار می‌گیرند. در آمریکا، اقدامات و بسته‌های حمایتی همچون CHIPS Act انگیزه‌هایی را برای رشد تولید نیمه‌هادی داخلی فراهم کرده‌اند. تولید محلی تراشههای پیشرفته میتواند زنجیره تأمین ملی را مقاوم‌تر کند، پتانسیل صادرات فناوری را افزایش دهد و مشاغل فنی با حقوق و مهارتهای بالا ایجاد نماید. همچنین حضور فابهای پیشرفته به تقویت اکوسیستم تأمین‌کننده تجهیزات، مواد شیمیایی، و خدمات تخصصی منجر می‌شود که در بلندمدت مزیت رقابتی برای اقتصاد محلی و ملی ایجاد خواهد کرد.
چالش‌ها و موانع پیش رو
هرچند پیشرفت‌های سامسونگ در تیلور چشمگیر است، موانعی پیش رو قرار دارد که باید مدیریت شوند. نمونه‌هایی از این چالش‌ها عبارت‌اند از: پیچیدگی راه‌اندازی و راه‌اندازی مجدد تجهیزات EUV، نیاز به نیروی انسانی بسیار ماهر در حوزه‌های مهندسی تولید، کنترل کیفیت و آزمایش، تأمین مطمئن قطعات و مواد خاص، و ریسکهای مرتبط با بازده اولیه تولید (yield ramp). علاوه بر این، رقابت جهانی از سوی شرکت‌هایی مانند TSMC و اینتل نیز فشاری رقابتی ایجاد میکند که سامسونگ باید با نوآوری مستمر و همکاری زنجیره‌ای به آن پاسخ دهد.
پیامدها برای طراحی و بازار تراشه
دسترس‌پذیر شدن گره ۲ نانومتری در آمریکا برای طراحان تراشه و شرکت‌های فعال در حوزه هوش مصنوعی پیامدهای قابل توجهی دارد. طراحان قادر خواهند بود با استفاده از PDKهای پیشرفته و روش‌های جدید packaging، معماری‌های سفارشی با ضریب کارایی بالا توسعه دهند که نیازهای هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، و شبکه‌های عصبی را با هزینه انرژی کمتر برآورده کند. برای بازار، این به معنای عرضه محصولات نهایی با عملکرد بهتر، مصرف انرژی پایین‌تر و امکانات جدید در دستگاههای موبایل، سرورها و تجهیزات لبه‌ای است که تقاضای داده محور را پاسخ می‌دهد.
مزیت‌های راهبردی برای سامسونگ و آمریکا
برای سامسونگ، فاب تیلور یک دارایی استراتژیک که توان رقابتی شرکت را در سطح جهانی تقویت میکند و امکان خدمت‌رسانی به مشتریان حساس به تأخیرهای زنجیره تأمین را افزایش می‌دهد. برای آمریکا، حضور فرآیندهای تولید ۲ نانومتری به معنای دستیابی به فناوری‌های حیاتی، کاهش وابستگی به تولید خارج از کشور و افزایش امنیت اقتصادی و فناوری است. همچنین، این سرمایهگذاری میتواند به توسعه مراکز تحقیق و توسعه مستقل، جذب استعدادها و گسترش شبکه تأمین محلی منجر شود.
جمع‌بندی و چشم‌انداز
راه‌اندازی تولید انبوه تراشههای ۲ نانومتری در تیلور، تگزاس، اگر به شکل برنامه‌ریزی شده پیش برود، میتواند نقطه عطفی در تاریخ صنعت نیمه‌هادی آمریکا و جهان باشد. این پروژه نشان می‌دهد که رسیدن به گره‌های پیشرفته بدون همکاری تنگاتنگ بین تولیدکننده تراشه، سازنده تجهیزات (مانند ASML) و تأمینکنندگان اکوسیستم ممکن نیست. در طول مسیر، تمرکز بر بهبود بازده تولید، ارتقای مهارتهای نیروی انسانی، و سرمایهگذاری در آزمایش و بسته‌بندی اهمیت ویژه‌ای خواهد داشت. مخاطبان صنعتی، دولتی و بازارهای فناوری باید آماده باشند تا تأثیرات این تحول را در قابلیت‌های محاسباتی، طراحی تراشه و زنجیره تأمین مشاهده کنند.
منبع: sammobile
ارسال نظر