چینش عمودی ترانزیستورها قدرت پردازنده های نسل بعدی را افزایش می دهد - وبلاگ سال آرامش

به گزارش وبلاگ سال آرامش، فناوری ساخت تراشه در حال پیشرفت چشمگیری است به این صورت که شرکت ها قصد دارند در آن از چینش عمودی ترانزیستورها به جای افقی استفاده کنند تا هم قدرت پردازشی افزایش پیدا کند هم مصرف انرژی به حداقل برسد.

هر سال پیشرفت بسیار زیادی را در طراحی تراشه ها 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 می کند. حال به نظر می رسد شرکت های تولیدکننده تراشه به فناوری تازهی دست پیدا کرده اند که می تواند به شکل محسوسی توان پردازشی سیستم را علی رغم مصرف پایین افزایش دهد.

یکی از شرکت های فعال در این زمینه هواوی است. اگرچه از سال 2019 تا به امروز شرکت چینی به خاطر تحریم هایی که دولت رئیس جمهور وقت آمریکا یعنی ترامپ وضع کرد، اصلا شرایط خوبی نداشت و دیگر نمی توانست به زنجیره تأمین آمریکایی دسترسی داشته باشد اما درست یک سال بعد، علاوه بر قطع کامل دسترسی به سرویس های گوگل، دسترسی هواوی به تراشه هایی که در ساخت آن ها از فناوری های پیشرفته آمریکا استفاده می شد هم قطع شد.

هواوی مجبور شد تا جایی که می تواند تراشه کرین 9000 5G را ذخیره و برای بعدا استفاده کند. این آخرین تراشه 5G هواوی بود که در برخی از گوشی های تازه شرکت به کار گرفته شده است. این روزها هواوی همچنان تراشه های قدرتمندی نظیر اسنپدراگون 888 را در گوشی هایش مورد استفاده قرار می دهد اما این تراشه دیگر از اینترنت 5G پشتیبانی نمی کند. حال پرسش اینجاست وقتی صنعت دارد به سمت تولید تراشه های 3 نانومتری می رود، شرکت چینی چطور می تواند با این تحریم ها خود را نجات دهد؟

هواوی می خواهد با فناوری تازه 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 سالانه 2021 گفته که هواوی از فناوری چینش تراشه تازهی استفاده خواهد کرد که نیاز به فرآیند خیلی پیچیده ای ندارد اما در عین حال می تواند 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 تراشه ها روی هم فضای بیشتری را در گوشی اشغال می کند که این مسأله باعث افزایش شدید دما می شود. علاوه بر این ها، این فناوری باعث می شود شرکت ها فضای کافی برای تعبیه باتری بزرگ تر نداشته باشند. همانطور که می بینید، فناوری تازه اجازه می دهد شرکت ها 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 2019، این شرکت پیروز شد 120 میلیون گوشی هوشمند به فروش برساند که این یعنی 120 میلیون گوشی همچنان به تراشه نیاز دارند. به نظر می رسد اگر هواوی بتواند از این فناوری استفاده کند، می تواند در رقابت باقی بماند.

اخیرا پایگاه خبری Nikkei Asia گزارشی را منتشر کرده مبنی براینکه سه شرکت مطرح TSMC، سامسونگ و اینتل در زمینه تولید پردازنده هایی با چینش تراشه 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 اندازه ترانزیستورها دیگر از یک جایی به بعد متوقف می شود و دیگر نمی توان به قانون مور دست پیدا کرد. (قانونی که بیان می کند تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه با مساحت ثابت هر 2 سال، به طور تقریبی دو برابر می شود).

فناوری تازه می تواند قانون مور را زنده نگه دارد

همانطور که گفته شد، چون نمی شود دیگر از یک جایی به بعد اندازه ترانزیستورها را کاهش داد، شرکت ها باید از یک فناوری در ساخت تراشه برای زده نگه داشتن قانون مور استفاده کنند که به نظر می رسد نوع دسته بندی تراشه ها همان راه حل باشد. این مشارکت بین شرکت های بزرگ تولیدکننده تراشه که Universal Chiplet Interconnect Express (به اختصار UCIe) نیز نام دارد، باعث بوجود آمدن اکوسیستمی شده که امکان همکاری های بیشتر در زمینه دسته بندی تراشه را فراهم می کند.

شرکت هایی نظیر TSMC، سامسونگ و IBM در حال حاضر روی فناوری ساخت تازهی تحت عنوان Vertical Transport Field Effect Transistors (به اختصار VTFET) کار می کنند 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 گفته های سامسونگ و IBM، این فناوری تازه دو برابر به نسبت نسل قبل یعنی FinFET سرعت بیشتری خواهد داشت و 85٪ انرژی کمتری هم مصرف می کند. گوگل و AMD هم بخشی از آن اکوسیستم مشترک سامسونگ، اینتل و TSMC هستند اما اپل همچنان به عضویت آن در نیامده است.

منبع: PhoneArena