8 دقیقه
شرکت TSMC ساخت آنچه که آن را پیشرفتهترین کارخانه تراشهسازی خود نامیده است آغاز کرده است — یک مجموعه تولیدی در عصر انگستروم به ارزش حدود ۴۸.۵ میلیارد دلار در تایچونگ که فرایند A14 با تراکم ۱.۴ نانومتر را تولید خواهد کرد. این اقدام نشاندهنده پیشروی تهاجمی به سمت نودهای نسل بعدی است در حالی که توازنی میان ظرفیت جهانی برای مشتریانی از بازار موبایل تا محاسبات با عملکرد بالا برقرار میکند. پروژهٔ A14 و توسعهٔ نود 1.4 نانومتری (Angstrom-era) میتواند نقشی کلیدی در زنجیره تأمین تراشه، رقابت فناوری لیتوگرافی و استراتژیهای جغرافیایی TSMC ایفا کند.
شرطبندی ۴۸.۵ میلیارد دلاری روی عصر انگستروم
روزنامه Taiwan Economic Daily گزارش داده است که TSMC ساخت کمپوسی با نود ۱.۴ نانومتر را در مرکز تایوان آغاز کرده است. این مجموعهٔ چندفاب (multi-fab) شامل چهار کارخانه تولیدی خواهد بود که انتظار میرود اولین واحد آن تا پایان سال ۲۰۲۷ به شبکه متصل شود و تولید انبوه اولیهاش حدود سال ۲۰۲۸ آغاز شود. برآوردهای ابتدایی نشان میدهد که در مرحلهٔ نخستین افزایش تولید، خروجی حدود ۵۰٬۰۰۰ ویفر در ماه یا در طول دورهٔ راهاندازی قابل انتظار است که بسته به نرخ بهرهوری و بهبود روندها ممکن است تغییر کند.
این سرمایهگذاری عظیم نه تنها از منظر مالی قابل توجه است، بلکه از منظر استراتژیک نیز معنیدار است: TSMC با تخصیص سرمایهگذاریهای گسترده به نودهای پیشرفته مانند A14 (۱.۴ نانومتر)، قصد دارد جایگاه خود را بهعنوان برترین تایلر قراردادهای تولید تراشه (foundry) در عصر انگستروم تقویت کند. اصطلاح "عصر انگستروم" به تلاش برای رسیدن به ابعاد اجزای ترانزیستور در مقیاس اَنگستروم (Ångström) اشاره دارد که نمایانگر ادامهٔ روند کوچکسازی مؤلفهها و افزایش چگالی ترانزیستورها است.
چرا TSMC از ۲ نانومتر به ۱.۴ نانومتر رفت
پروژهای که ابتدا بهعنوان سایت ۲ نانومتری برنامهریزی شده بود، بخشی از استراتژی ظرفیت گستردهتر TSMC بود که بهتازگی به سطح نودهای انگسترومی ارتقا یافته است. این تغییر تصمیمی راهبردی بود: شرکت قصد دارد بخش قابلتوجهی از تولید ۲ نانومتری را در تاسیسات خود در ایالات متحده متمرکز کند تا تقاضای قوی ناشی از نیازهای محاسبات با عملکرد بالا (HPC) و مشتریان موبایل را برآورده سازد. از سوی دیگر، با نگهداشتن تولید پیشرفتهٔ A14 در خاک تایوان، TSMC میکوشد فرآیندهای حساس و پیچیدهترین خطوط تولید را در مرکز تخصصی خود حفظ کند و همزمان ظرفیت نودهای قدیمیتر را در خارج از کشور گسترش دهد.
جنبههای استراتژیک و اقتصادی تصمیم
ترکیب این دو سیاست — محلیسازی تولید نودهای بسیار پیشرفته و توزیع تولید نودهای رو به بلوغ در تاسیسات بینالمللی — از جنبههای مختلف سودمند است. اولاً از نظر ریسک جغرافیایی و سیاسی، تمرکز تولید تکنولوژیهای حیاتی در یک منطقهٔ مشخص میتواند مخاطراتی ایجاد کند؛ بنابراین توزیع جغرافیایی تولید باعث تنوع و پایداری زنجیرهٔ عرضه میشود. ثانیاً هزینههای توسعه و بهرهبرداری از نودهای فوقپیشرفته بسیار بالا است؛ نگهداشتن خطوط تولید حساس در محلهایی با زنجیرهٔ تأمین و نیروی متخصص فراهمتر میتواند کارایی هزینه را افزایش دهد.
بعلاوه، تقاضای مشتریانی همچون شرکتهای طراحی SoC موبایل و بازیگران حوزهٔ پردازشهای سنگین ماشینی موجب شده است که TSMC مجبور شود بین تخصیص سرمایه برای نودهای کاملاً جدید و بهینهسازی ظرفیت نودهای قبلی، تعادل ایجاد کند. نگهداشتن A14 در تایوان ممکن است همچنین مرتبط با محافظت از مالکیت فکری، حفظ تخصص فنی و تضمین کیفیت تولید در خطوط پیشرفته باشد.
چگونه A14 (1.4nm) تولید خواهد شد
یک انتخاب فنی برجسته در طراحی فرآیند A14 اینکه این نود بر لیتوگرافی EUV با عدد شکاف بالا (High-NA EUV) تکیه نخواهد کرد. بهجای آن، TSMC برنامه دارد از تکنیکهای پیشرفتهٔ چندالگویی (advanced multi-patterning) برای دستیابی به چگالیهای کلاس انگستروم استفاده کند. این رویکرد نشاندهندهٔ مجموعهای از مصالحههای مهندسی است: چندالگویی میتواند هزینهٔ تجهیزات را پایینتر نگه دارد و وابستگی به فناوریهای نوظهور و پرهزینهٔ High-NA را کاهش دهد، اما در مقابل پیچیدگی فرآیند و ریسک اثرگذاری بر بازده تولید (yield) را افزایش میدهد.
مقایسه با رقبا و انتخابهای لیتوگرافی
این تصمیم TSMC در تقابل با برخی رقبا قرار دارد؛ برای مثال، اینتل اعلام کرده است که در نود ۱۴A خود از High-NA EUV بهره خواهد برد. انتخاب بین High-NA EUV و چندالگویی پیشرفته شامل بررسی چند عامل است: هزینهٔ سرمایهای تجهیزات (CAPEX)، دسترسپذیری زنجیرهٔ تأمین قطعات و مواد مصرفی، نرخ بازده در مراحل اولیه تولید، توانایی بهینهسازی عملکرد الکتریکی و حرارتی ترانزیستورها، و کوتاهمدت یا بلندمدت بودن مزایای مقیاس. هر یک از این راهبردها پیامدهای زنجیرهٔ تأمین، زمانبندی تولید و قابلیت رقابت محصول نهایی را تحت تأثیر قرار میدهند.
علاوه بر این، تکنیکهای چندالگویی نیازمند سرمایهگذاریهای گسترده در طراحی ماسکها، فرآیندهای لیتوگرافی چندمرحلهای و متدهای کنترل کیفیت پیچیده هستند تا بتوانند به چگالیهای هدف در سطح انگستروم دست یابند. آزمایش و بهینهسازی این روشها معمولاً دورهٔ زمانی طولانیتری میطلبد تا بازده قابلرقابت و هزینهٔ تولید جذاب حاصل گردد.
پیچیدگیهای تولید و بهینهسازی بازده
از منظر مهندسی تولید، دستیابی به بازده بالا در یک نود جدید مانند A14 شامل بهینهسازی پارامترهای فرایندی، کنترل آلودگی و ارتقای ابزارهای اندازهگیری و بازرسی است. تیمهای توسعه فرآیند باید مدلهای پیشرفتهٔ شبیهسازی و دادهکاوی را برای پیشبینی رفتار ترانزیستورها و شناسایی منابع خطا بهکار گیرند. همچنین همکاری با تأمینکنندگان تجهیزات لیتوگرافی، مواد شیمیایی و ویفرها برای اطمینان از تدارکات منظم و کیفیت مواد، نقش حیاتی دارد.
چه کسانی تراشههای نود A14 را خریدار خواهند شد؟
انتظار میرود مشتریانی که تقاضای عمده ایجاد خواهند کرد شامل طراحان بزرگ SoC موبایل مانند اپل، کوالکام و مدیاتک باشند. همزمان شرکتهای فعال در حوزهٔ محاسبات با عملکرد بالا (HPC) مانند NVIDIA و AMD نیز احتمالاً از A14 برای شتابدهندههای نسل جدید هوش مصنوعی و پردازندههای دیتاسنتر بهره خواهند برد. بهطور خلاصه، این نود بهگونهای موقعیتیابی شده است که هم برای دستگاههای موبایل و هم برای بارهای کاری سنگین AI مناسب باشد.
تقاضای موبایل در برابر نیازهای دیتاسنتر
بازار موبایل معمولاً به تراشههایی با توان مصرفی پایین، عملکرد ساعتی بالا و نیاز به یکپارچگی بالا با سختافزارهای کممصرف نیاز دارد؛ در حالی که دیتاسنترها و شتابدهندههای AI نیازمند تراشههایی با توان پردازشی بسیار بالا، معماریهای مقیاسپذیر و قابلیت مدیریت حرارتی قوی هستند. نود A14 با توجه به پیشرفت در چگالی ترانزیستور و بهبود مشخصات الکتریکی، میتواند پاسخگوی هر دو دسته نیاز باشد، اگرچه نسخهها و طراحیهای متفاوت SoC و IP ممکن است برای بازارهای مختلف بهینهسازی شوند.
برای مثال، اپل ممکن است از A14 برای نسلهای بعدی SoCهای موبایل و تبلت خود بهره ببرد، در حالی که NVIDIA یا AMD ممکن است نسخههایی از پردازندهها یا شتابدهندههای AI را برای دیتاسنترها سفارش دهند که از تراکم بالای ترانزیستور جهت افزایش عملکرد محاسباتی و پهنای باند حافظه استفاده کنند.
- محل: تایچونگ، مرکز تایوان
- هزینه پروژه: تقریباً ۴۸.۵ میلیارد دلار
- نام نود: A14 (۱.۴ نانومتر، عصر انگستروم)
- تعداد فابها: چهار کارخانه در کمپوس؛ اولین واحد تا پایان ۲۰۲۷ آنلاین میشود
- توان عملیاتی اولیه: حدود ۵۰٬۰۰۰ ویفر در ابتدا
- رویکرد ساخت: چندالگویی پیچیده (multi-patterning)، نه High-NA EUV
- مشتریان اصلی: اپل، کوالکام، مدیاتک؛ تقاضای HPC از سوی NVIDIA و AMD
پروژهٔ A14 در تایچونگ نشان میدهد که چگونه این فاندری (foundry) بین سرمایهگذاریهای در مقیاس نقشهای، ردپای ژئوپلیتیک و نیازهای متنوع مشتریان تعادل برقرار میکند — همهٔ اینها در حالی است که تلاش میکند مقیاس ترانزیستورها را تا قلمرو انگستروم پیش ببرد. سالهای آتی مشخص خواهد کرد که آیا تکنیکهای چندالگویی میتوانند بازده و عملکرد رقابتی بدون نیاز به High-NA EUV ارائه دهند یا خیر، و اینکه تخصیصهای ظرفیت جهانی چگونه زنجیرهٔ تأمین تراشه را بازآرایی خواهند کرد.
از منظر SEO و تحلیل بازار تراشه، این پروژه میتواند نشانهای از جهتگیری صنعت باشد: ترکیب تخصص تولید، نوآوری در لیتوگرافی، و استراتژیهای جغرافیایی برای بهدست آوردن مزیت رقابتی. برای تحلیلگران فناوری، سرمایهگذاران و شرکای زنجیرهٔ تأمین، دنبالکردن جزئیات پیادهسازی A14، گزارشهای اولیهٔ بازده تولید و برنامههای تخصیص ظرفیت برای مشتریان کلیدی، اهمیت حیاتی دارد. نهایتاً، توانایی TSMC در مدیریت این چالشها میتواند تعیینکنندهٔ سهم بازار و قدرت رقابتی این شرکت در دههٔ پیشِ رو باشد.
منبع: wccftech
نظرات
مهدی
خیلی هاپ هاپو به نظر میاد؛ سرمایهگذاری عظیمه اما همه مشتریها شاید نیان، اپل احتمالا بله، بقیه؟ یه خورده اغراق هست بنظرم
ویبلاین
استراتژی جغرافیاییشون جالبه؛ حساسترین خطوط رو تو تایوان نگهداشتن و بقیه رو پخش کردن. ولی ۵۰k ویفر اولیه بنظرم کم و محتاطانهست؟
لابکور
تو پروژههای تحقیقاتی دیدم چندالگویی تا حدی جواب میده، اما بهینهسازی زمانبره، باید خیلی دادهکاوی و همکاری با تأمینکنندهها باشه
کوینپایل
معقول بنظر میاد، چندالگویی شاید منطقیتر باشه نسبت به High-NA، ولی ریسک بازده رو دستکم نگیرن
روادیتا
وااای، ۴۸.۵ میلیارد دلار؟! TSMC داره حسابی ریسک میکنه، نگران جهش سیاسی و تأمینم هستم، اگه ییلد نیاد فاجعهست...
ارسال نظر