چینش عمودی ترانزیستورها قدرت پردازنده‌های نسل بعدی را افزایش می‌دهد
فناوری ساخت تراشه در حال پیشرفت چشمگیری است به این صورت که شرکت‌ها قصد دارند در آن از چینش عمودی ترانزیستورها به‌جای افقی استفاده کنند تا هم قدرت پردازشی افزایش پیدا کند هم مصرف انرژی به حداقل برسد.
هر سال پیشرفت بسیار زیادی را در طراحی تراشه‌ها شاهد هستیم. شاید بتوان گفت این تنها بخش یک سیستم باشد که هر سال به شکل چشمگیری از لحاظ مصرف انرژی و توان پردازشی بهبود پیدا می‌کند. حال به نظر می‌رسد شرکت‌های تولیدکننده‌ی تراشه به فناوری جدیدی دست پیدا کرده‌اند که می‌تواند به شکل محسوسی توان پردازشی سیستم را علی‌رغم مصرف پایین افزایش دهد.
یکی از شرکت‌های فعال در این زمینه هواوی است. اگرچه از سال ۲۰۱۹ تاکنون شرکت چینی به خاطر تحریم‌هایی که دولت رئیس جمهور وقت آمریکا یعنی ترامپ وضع کرد، اصلا شرایط خوبی نداشت و دیگر نمی‌توانست به زنجیره‌ی تأمین آمریکایی دسترسی داشته باشد اما درست یک سال بعد، علاوه بر قطع کامل دسترسی به سرویس‌های گوگل، دسترسی هواوی به تراشه‌هایی که در ساخت آن‌ها از فناوری‌های پیشرفته‌ی آمریکا استفاده می‌شد هم قطع شد.
هواوی مجبور شد تا جایی که می‌تواند تراشه‌ی کرین ۹۰۰۰ ۵G را ذخیره و برای بعدا استفاده کند. این آخرین تراشه‌ی ۵G هواوی بود که در برخی از گوشی‌های جدید شرکت به کار گرفته شده است. این روزها هواوی همچنان تراشه‌های قدرتمندی نظیر اسنپدراگون ۸۸۸ را در گوشی‌هایش مورد استفاده قرار می‌دهد اما این تراشه دیگر از اینترنت ۵G پشتیبانی نمی‌کند. حال پرسش اینجاست وقتی صنعت دارد به سمت تولید تراشه‌های ۳ نانومتری می‌رود، شرکت چینی چطور می‌تواند با این تحریم‌ها خود را نجات دهد؟
هواوی می‌خواهد با فناوری جدید طراحی تراشه در بازار باقی بماند
طبق پستی که اخیرا در ویبو منتشر شده، ظاهرا مدیرعامل موقت این شرکت یعنی گو پینگ اخیرا و در جریان کنفرانس گزارش سالانه‌ی ۲۰۲۱ گفته که هواوی از فناوری چینش تراشه‌ی جدیدی استفاده خواهد کرد که نیاز به فرآیند خیلی پیچیده‌ای ندارد اما در عین حال می‌تواند باعث افزایش چشمگیر قدرت پردازشی و کاهش مصرف انرژی شود. البته اگر هواوی بخواهد طبق این برنامه پیش برود باید یک سری موانع را هم پشت سر بگذارد.
انباشته کردن تراشه‌ها روی هم فضای بیشتری را در گوشی اشغال می‌کند که این مسأله باعث افزایش شدید دما می‌شود. علاوه بر این‌ها، این فناوری باعث می‌شود شرکت‌ها فضای کافی برای تعبیه‌ی باتری بزرگ‌تر نداشته باشند. همانطور که می‌بینید، فناوری جدید اجازه می‌دهد شرکت‌ها به صورت عمودی ترانزیستورها را در کنار هم قرار بدهند تا از این طریق بتوانند توان پردازشی را افزایش داده و از فضای موجود به شکل بهتری استفاده کنند.
مدیرعامل هواوی به این موضوع اشاره داشت که در سال ۲۰۱۹، این شرکت موفق شد ۱۲۰ میلیون گوشی هوشمند به فروش برساند که این یعنی ۱۲۰ میلیون گوشی همچنان به تراشه نیاز دارند. به نظر می‌رسد اگر هواوی بتواند از این فناوری استفاده کند، می‌تواند در رقابت باقی بماند.
اخیرا پایگاه خبری Nikkei Asia گزارشی را منتشر کرده مبنی براینکه سه شرکت مطرح TSMC، سامسونگ و اینتل در زمینه‌ی تولید پردازنده‌هایی با چینش تراشه‌ی پیشرفته با یکدیگر در حال مشارکت هستند. در حال حاضر هرچه تعداد ترانزیستور روی یک تراشه بیشتر باشد، قدرت پردازشی آن بیشتر و مصرف انرژی آن هم کمتر خواهد شد. اما به مرور زمان، کاهش اندازه‌ی ترانزیستورها دیگر از یک‌جایی به بعد متوقف می‌شود و دیگر نمی‌توان به قانون مور دست پیدا کرد. (قانونی که بیان می‌کند تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه با مساحت ثابت هر ۲ سال، به‌طور تقریبی دو برابر می‌شود).
فناوری جدید می‌تواند قانون مور را زنده نگه دارد
همانطور که گفته شد، چون نمی‌شود دیگر از یک جایی به بعد اندازه‌ی ترانزیستورها را کاهش داد، شرکت‌ها باید از یک فناوری در ساخت تراشه برای زده نگه داشتن قانون مور استفاده کنند که به نظر می‌رسد نوع دسته‌بندی تراشه‌ها همان راه حل باشد. این مشارکت بین شرکت‌های بزرگ تولیدکننده‌ی تراشه که Universal Chiplet Interconnect Express (به اختصار UCIe) نیز نام دارد، باعث بوجود آمدن اکوسیستمی شده که امکان همکاری‌های بیشتر در زمینه‌ی دسته‌بندی تراشه را فراهم می‌کند.
شرکت‌هایی نظیر TSMC، سامسونگ و IBM در حال حاضر روی فناوری ساخت جدیدی تحت عنوان Vertical Transport Field Effect Transistors (به اختصار VTFET) کار می‌کنند که همان چینش عمودی ترانزیستورها روی سطح یک تراشه است. به کمک این فناوری، انرژی هدر رفته به حداقل خواهد رسید چرا که جریان بیشتری تولید خواهد شد. طبق گفته‌های سامسونگ و IBM، این فناوری جدید دو برابر به نسبت نسل قبل یعنی FinFET سرعت بیشتری خواهد داشت و ۸۵٪ انرژی کمتری هم مصرف می‌کند. گوگل و AMD هم بخشی از آن اکوسیستم مشترک سامسونگ، اینتل و TSMC هستند اما اپل همچنان به عضویت آن در نیامده است.
- سامسونگ و IBM می‌گویند با طراحی تراشه‌ی جدیدشان شارژدهی گوشی‌ها به یک هفته می‌رسد
- ۸ تراشه‌ی برتر تاریخ گوشی‌های اندرویدی
- ۵ شکست بزرگ در تاریخ تراشه‌های موبایل
- TSMC با فاصله‌ی زیاد از سامسونگ برترین تولیدکننده‌ی تراشه در جهان باقی ماند
- از تراشه‌های موبایل ۲۰۲۲ چه انتظاراتی داشته باشیم؟
منبع: PhoneArena
