استنادًا إلى ملاحظة قام بها مؤسس شركة إنتل جوردون مور في عام 1960 ، ينص قانون مور على أن عدد الترانزستورات داخل دائرة متكاملة يتضاعف كل عام. في الأصل ، دعا "القانون" إلى مضاعفة عدد الترانزستور كل عام. مع قيام شركات مثل TSMC و Samsung بإنتاج رقائق معالجة 7nm والعمل على إنتاج 5nm للعام المقبل ، هناك سؤال حول المدة التي يجب على قانون مور تشغيلها. في العام الماضي ، كشفت شركة Samsung عن خارطة طريق تنقلها إلى شرائح 3nm بحلول عام 2022 ، وتعمل TSMC أيضًا على إعداد اللوجيستيات حتى تتمكن أيضًا من إنتاج رقائق 3nm في غضون بضع سنوات. ، أقوى وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة هو رقاقة. على سبيل المثال ، فإن Apple A4 شركة نفط الجنوب تستخدم داخل عام 2010 Apple اي فون 4 و الأصلي Apple تم تصنيع iPad باستخدام عملية 45nm. الذي يقارن بعملية 7nm المستخدمة لإنتاج A12 Bionic SoC المستخدمة في سلسلة iPhone 2018. تريد أن تهب عقلك؟ سوف رقائق 5nm المتداول من خطوط التجميع العام المقبل لديها 171.3 مليون الترانزستورات لكل ملليمتر مربع.
يقول TSMC أن قانون مور لم يمت
في الأسبوع الماضي ، كتب جودفري تشينج ، مدير التسويق العالمي في TSMC ، عن مستقبل قانون مور. TSMC هو أكبر مسبك أشباه الموصلات في العالم والشركات المصنعة للرقائق التي صممتها شركات مثل Apple، هواوي ، كوالكوم وغيرها. يقول تشنغ في هذا المنصب إن TSMC لا يزال أمامه العديد من السنوات من الابتكار والتي ستستمر خلالها في تقليص حجم الترانزستورات الفردية وتخصيص المزيد منها في موقع كثيف.
تستعد TSMC لإنتاج رقائق 5nm العام المقبل
يلاحظ تشنغ أنه بما أن قانون مور يعتمد بشكل أساسي على زيادة الكثافة ، فهناك العديد من الأشياء التي يمكن القيام بها للضغط على المزيد من الترانزستورات في دوائر متكاملة. طريقة واحدة هي من خلال التعبئة والتغليف المحسنة ، والتي هي المصطلحات الصناعية للإسكان رقاقة. الاحتمال الآخر هو الابتعاد عن السيليكون ونحو المواد ثنائية الأبعاد. تحقيقًا لهذه الغاية ، يقول تشنغ إن TSMC يمر عبر الجدول الدوري بحثًا عن مثل هذه المواد. في النهاية ، سوف يقوم TSMC بتكديس الترانزستورات فوق بعضها البعض بدلاً من وضعها جنباً إلى جنب.
"أولاً ، دعونا نناقش الفيل في الغرفة. يعتقد بعض الناس أن قانون مور قد مات لأنهم يعتقدون أنه لم يعد من الممكن الاستمرار في تقليص الترانزستور بعد ذلك. فقط لإعطائك فكرة عن مقياس الترانزستور الحديث ، يبلغ طول البوابة النموذجية حوالي 20 نانومتر ، ويبلغ قطر جزيء الماء 2.75 أنجستروم فقط أو 0.275 نانومتر في القطر ، ويمكنك الآن البدء في حساب عدد الذرات في الترانزستور ، وعلى هذا المقياس ، تحد العديد من العوامل من تلفيق الترانزستور. التحدي هو التحكم في المواد على المستوى الذري ، كيف تضع ذرات فردية لإنشاء ترانزستور؟ كيف يمكنك القيام بذلك لمليارات من الترانزستورات الموجودة على شريحة حديثة؟ كيف يمكنك بناء هذه الرقائق التي تحتوي على مليارات الترانزستورات في بطريقة فعالة من حيث التكلفة؟
قانون مور يدور حول زيادة الكثافة. إلى جانب كثافة مستوى النظام التي تحققت من خلال التغليف المتقدم ، ستواصل TSMC زيادة الكثافة على مستوى الترانزستور. هناك العديد من المسارات المتاحة ل TSMC لتحسين كثافة الترانزستور في المستقبل. أحد المسارات الممكنة للأمام هو استخدام الترانزستورات المصنوعة من مواد ثنائية الأبعاد بدلاً من السيليكون كقناة – نحن نهاجم الجدول الدوري. من خلال استخدام هذه المواد الجديدة ، من الممكن أن يكون المستقبل المحتمل للتحسينات ذات الكثافة الكبيرة هو السماح بتراكم طبقات متعددة من الترانزستورات في شيء نسميه الدوائر المتكاملة ثلاثية الأبعاد. يمكنك إضافة وحدة المعالجة المركزية [CPU] أعلى وحدة معالجة الرسومات [GPU] أعلى محرك AI Edge مع وجود طبقات من الذاكرة بينهما. قانون مور لم يمت ، فهناك العديد من الطرق المختلفة لمواصلة زيادة الكثافة. "- جودفري تشانغ ، رئيس التسويق العالمي ، TSMC
يقول TSMC إن مفتاح الحفاظ على قانون مور حيًا يمكن العثور عليه في هذا الجدول
يجب أن نسمع المزيد عن قانون مور هذا الأسبوع القادم خلال ندوة هوت شيبس حول الرقائق عالية الأداء التي تبدأ غدا في بالو ألتو ، كاليفورنيا. يوم الثلاثاء ، سيقوم الدكتور فيليب وونج نائب رئيس أبحاث الشركات في TSMC بإجراء محاضرة بعنوان "ما الذي ستقدمه لنا العقدة التالية؟" الجواب الأكثر وضوحا هو الهواتف أكثر قوة وكفاءة في استخدام الطاقة.
