TSMC представила самый сложный в мире микрочип

1 апреля тайваньский производитель TSMC представил наиболее сложный микрочип в мире, изготовленный с помощью 2 нанометровых технологических процессов (2 нм) Ожидается, что массовое производство начнется во второй половине года, и TSMC обещает, что новый чип будет представлять собой большой шаг вперед в производительности и эффективности — потенциально изменение технологического ландшафта.

Микрочипы лежат в основе современных технологий и встречаются практически во всех электронных устройствах — от электрических зубных щеток и смартфонов до ноутбуков и бытовых приборов. Они изготовлены путем наслоения и гравировки, таких как кремний, для создания микроскопических схем, содержащих миллиарды транзисторов.

Эти транзисторы представляют собой практически небольшие переключатели, которые управляют потоком электроэнергии и позволяют компьютерам работать. В целом, чем больше транзисторов содержит чип, тем быстрее и мощнее он становится. Чип-индустрия постоянно стремится внедрять больше транзисторов в меньшую область, что приводит к более быстрым, более мощным и энергоэффективным технологическим устройствам.

По сравнению с предыдущими наиболее сложными чипами, известными как 3 нм чипы, 2 нм технология TSMC должна приносить значительные преимущества, включая увеличение скорости вычислений на 10-15% на том же уровне мощности или снижение потребления энергии на 20-30% с той же скоростью.

Кроме того, плотность транзисторов в чипах 2 нм увеличивается примерно на 15% по сравнению с технологией 3 нм. Это должно позволить устройствам работать быстрее, потреблять меньше энергии и более эффективно управлять более сложными задачами.

Индустрия микрочипов Тайваня тесно связана с ее безопасностью. Иногда его называют «щитом кремнезема», потому что его широко распространенное экономическое значение побуждает США и союзников защищать Тайвань от возможности вторжения в Китай.

TSMC недавно заключил сделку на 100 миллиардов долларов на строительство новых заводов в 5 долларов в Соединенных Штатах. Тем не менее, существует неопределенность, можно ли производить 2 нм чипы за пределами Тайваня, так как некоторые сотрудники опасаются, что это может подорвать безопасность острова.

Основанная в 1987 году, TSMC, которая является аббревиатурой Тайваньянской производственной компании по производству полупроводников, производит чипы для других компаний. Тайвань составляет 60% мирового рынка для технологий «литейного завода» (Аутсорсинг производства полупроводников), с большинством из них, прибывших только из TSMC.

Ультра -модерные микрочипы TSMC используются другими компаниями в широком спектре устройств.

Он производит серионные процессоры Apple, используемые в iPhone, iPad и Mac, производит графические процессоры (Графический процессор) nvidia, используемых для машинного обучения и применения искусственного интеллекта. TSMC также производит процессоры AMD Ryzen и Epyc, используемые суперкомпьютерами по всему миру, и производит процессоры Qualcomm Snapdragon, используемые смартфонами Samsung, Xiaomi, OnePlus и Google.

В 2020 году TSMC запустил специальный процесс миниатюризации микрочипа, который называется 5 нм Finfet, который сыграл решающую роль в разработке смартфонов и вычислениях с высокой эффективностью (HPC) HPC — это практика, когда несколько процессоров работают одновременно над сложными вычислительными задачами.

Два года спустя TSMC запускает 3 -нм процесс на основе даже меньших микрочипов. Это еще больше повышает производительность и энергоэффективность. Например, Apple A Series A процессор основан на этой технологии.

Смартфоны, ноутбуки и планшеты с 2 нм -чипами смогут извлечь выгоду из лучшей производительности и более длительного срока службы батареи. Это приведет к меньшим и более легким устройствам без жертвы силы.

Эффективность и скорость 2 -нм -чипов имеют потенциал для улучшения искусственных приложений, таких как голосовые помощники, перевод реального времени и автономные компьютерные системы (те, которые предназначены для работы с минимальным или без участия человека)

Центры обработки данных могут столкнуться с пониженным потреблением энергии и улучшенными возможностями обработки, способствуя целям сопротивления окружающей среде. Такие сектора, как автономные транспортные средства и робототехника, могут воспользоваться повышенной скоростью обработки и надежностью новых чипов, что сделает эти технологии более безопасными и практичными для распространения.

Все это звучит многообещающе, но хотя 2 нм чипы являются технологической вехой, они также являются проблемой. Первый из них связан со сложностью производства. Производство чипов 2 нм требует авангарда -методов, таких как экстремальный УФ (Эв) литография. Этот сложный и дорогой процесс увеличивает производственные затраты и требует чрезвычайно высокой точности.

Еще одна большая проблема — тепло. Даже при относительно более низком потреблении, с уменьшением транзисторов и увеличением плотности, управление рассеянием тепла становится критической задачей.

Перегрев может повлиять на производительность и долговечность чипа. Кроме того, в таком небольшом масштабе традиционные материалы, такие как кремний, могут достигать пределов их производительности, что требует изучения различных материалов.

Тем не менее, повышенная вычислительная мощность, энергоэффективность и миниатюризация, которые позволяют эти чипы, могут стать дверью в новую эру потребительских и промышленных компьютеров. Меньшие чипсы могут привести к прорыву в завтрашних технологиях, создавая устройства, которые не только мощные, но и осторожны и более экологически чистые.