جزئیات فرایند ۲ نانومتر TSMC منتشر شد؛ پیشرفت چشمگیر در عملکرد و راندمان مصرف انرژی

شرکت TSMC، بزرگ‌ترین تولیدکننده تراشه‌های نیمه‌هادی جهان، جزئیات بیشتری از فناوری پیشرفته 2 نانومتری (N2) خود را منتشر کرد. این فرآیند که یکی از بزرگ‌ترین جهش‌ها از نظر راندمان و عملکرد در صنعت نیمه‌هادی‌ها به شمار می‌رود، قرار است در نیمه دوم سال 2025 به تولید انبوه برسد.

اطلاعات ارائه‌شده در نشست IEEE International Electron Device Meeting (IEDM) در سان‌فرانسیسکو، نشان‌دهنده پیشرفت‌های چشمگیر این فرآیند است که از ترانزیستورهایی با طراحی Nanosheet برای افزایش عملکرد و کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی فناوری 2 نانومتری TSMC

بر اساس اطلاعات منتشر شده، فناوری 2 نانومتری TSMC، 15 درصد عملکرد بالاتر و 30 درصد کاهش مصرف انرژی را در مقایسه با نسل‌های پیشین ارائه می‌دهد. همچنین چگالی ترانزیستورها در این فرآیند، به لطف استفاده از ترانزیستورهای GAA (Gate-All-Around) و فناوری NanoFlex، حدود 1.15 برابر افزایش یافته است. این فناوری امکان فشرده‌سازی بیشتر سلول‌های منطقی را فراهم می‌کند و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا بهره‌وری را به شکل بهینه‌تری افزایش دهند.

تحول از FinFET به GAA

TSMC با گذار از فناوری FinFET به نانوورق‌های N2، توانسته کنترل بیشتری بر جریان الکتریکی در تراشه‌ها ایجاد کند. در این روش، نوارهای باریک سیلیکونی که هر یک با یک گیت احاطه شده‌اند، امکان تنظیم دقیق‌تر پارامترهای عملکردی را فراهم می‌کنند. این پیشرفت به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا بسته به نیازهای خاص، فرآیند تولید تراشه‌ها را سفارشی‌سازی کنند.

فناوری 2 نانومتری، پیشرفت‌های چشمگیری نسبت به نسل قبلی 3 نانومتری و مشتقات آن نشان داده است. این پیشرفت‌ها موجب شده است که شرکت‌های بزرگ فناوری مانند اپل و انویدیا به استفاده گسترده از این فناوری در محصولات آینده خود علاقه‌مند شوند. اما این پیشرفت‌ها با افزایش هزینه‌ها همراه بوده است.

افزایش هزینه تولید ویفر

برآوردها نشان می‌دهد که هزینه هر ویفر 2 نانومتری ممکن است بین 25,000 تا 30,000 دلار باشد؛ رقمی که نسبت به ویفرهای 3 نانومتری (حدود 20,000 دلار) افزایش قابل‌توجهی دارد. این افزایش قیمت، در کنار محدودیت‌های تولید اولیه و نرخ بازدهی، احتمالاً باعث می‌شود که پذیرش گسترده این فناوری در مراحل ابتدایی با سرعت کمتری انجام شود.

فناوری 2 نانومتری TSMC با نوآوری‌هایی همچون نانوورق‌ها و افزایش بهره‌وری، پتانسیل تغییر صنعت نیمه‌هادی‌ها را دارد. اما قیمت‌های بالاتر و چالش‌های تولیدی اولیه می‌تواند روند پذیرش این فناوری را تحت تأثیر قرار دهد. با این وجود، انتظار می‌رود که این فرآیند در سال‌های آینده نقش کلیدی در محصولات پیشرفته شرکت‌های فناوری ایفا کند.