هزینه تولید تراشه‌های ۲ نانومتری کمرشکن خواهد بود

TSMC و سایر تولیدکنندگان تراشه در حالی به‌سوی تولید تراشه‌های مبتنی بر ترانزیستورهای ۲ نانومتری پیش می‌روند که گزارش‌های جدیدی درباره برنامه‌های این غول تایوانی منتشر شده است. اگرچه هنوز این اطلاعات به صورت رسمی تأیید نشده‌اند، اما گمانه‌زنی‌ها حاکی از افزایش شدید هزینه تمام‌شده تراشه‌های ۲ نانومتری است که با تحلیل‌های قبلی هم‌خوانی دارد.

روزنامه تایوانی دیجی تایمز به نقل از منابعی در دل صنعت نیمه‌هادی مدعی شده شرکت تایوانی TSMC قصد دارد برای ویفرهای تولیدشده با فناوری ۲ نانومتری (N2) خود بیش از ۳۰ هزار دلار دریافت کند. این افزایش قیمت ادامه روند دهه اخیر است که با افزایش هزینه‌ها در تولید تراشه‌های پیشرفته همراه بوده است. به عبارت دیگر، تراشه‌های جدید گران‌تر تمام می‌شوند.

هزینه حداقل 30 هزار دلاری هر ویفر 2 نانومتری TSMC 

علت این افزایش قیمت چندان دور از انتظار نیست. تولید تراشه‌های ۲ نانومتری پیچیده‌تر و نیازمند دقت بیشتری نسبت به ویفرهای ۳ نانومتری فعلی خواهد بود. افزایش هزینه‌ها شامل نرم‌افزارهای پیشرفته، نیروی انسانی متخصص و تکیه بیشتر بر لیتوگرافی پیشرفته EUV است. البته گفته می‌شود که روی آوردن به فرآیند طراحی با کمک هوش مصنوعی می‌تواند بخشی از این افزایش هزینه‌ها را جبران کند.

اگر این گزارش‌ها صحت داشته باشند، تحلیل سال گذشته مؤسسه مشاوره‌ای IBS نیز تأیید می‌شود. طبق تخمین‌های این گروه، ساخت یک کارخانه تولید نیمه‌رساناهای ۲ نانومتری با ظرفیت ۵۰ هزار ویفر در ماه حدود ۲۸ میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. این مقدار تقریباً ۸ میلیارد دلار بیشتر از هزینه ساخت یک کارخانه ۳ نانومتری است. همچنین، هزینه هر ویفر ۵۰ درصد نسبت به فناوری ۳ نانومتری افزایش یافته و در مقایسه با تراشه‌های ۴ و ۵ نانومتری دو برابر شده است.

هرچند قیمت‌ها برای مشتریان مختلف TSMC متفاوت خواهد بود، مقایسه‌ها نشان می‌دهد که هزینه تولید تراشه با فناوری‌های پیشرفته از سال ۲۰۱۴ تاکنون به‌شدت افزایش یافته است. به‌عنوان مثال، در سال ۲۰۱۴، هزینه تولید یک ویفر ۲۸ نانومتری حدود ۳ هزار دلار بود. این روند افزایش قیمت باعث شده که برخی معتقدند در عمل، قانون مور که کاهش هزینه‌ها را با پیشرفت فناوری وعده می‌داد، در بحث هزینه متوقف شده و قیمت تراشه‌های پیشرفته به‌صورت قابل‌توجهی افزایش یافته است.

فناوری ۲ نانومتری (N2) که از ترانزیستورهای نوین nanosheet gate-all-around استفاده می‌کند، کاهش ۲۵ تا ۳۰ درصدی مصرف انرژی در مقایسه با فناوری ۳ نانومتری، بهبود ۱۰ تا ۱۵ درصدی عملکرد و افزایش حدود ۱۵ درصدی چگالی ترانزیستورها را به همراه خواهد داشت. طبق برنامه‌ریزی‌های TSMC، تولید انبوه این تراشه‌ها از نیمه دوم سال ۲۰۲۵ آغاز می‌شود. گزارش‌ها همچنین حاکی است که شرکت اپل کل ظرفیت تولید اولین تراشه‌های ۲ نانومتری TSMC را خریداری کرده که انتظار می‌رود در گوشی آیفون 17 پرو به کار رود.

در حالی که شرکت‌هایی مانند سامسونگ، اینتل و Rapidus ژاپنی نیز برنامه‌هایی برای تولید تراشه‌های ۲ نانومتری دارند، به نظر می‌رسد که فشار قابل‌توجهی بر بازار TSMC وارد نخواهند کرد. سامسونگ در حال حاضر با بازده تولیدی کمتر از ۲۰ درصد مواجه است که این شرکت را از TSMC عقب نگه داشته است.

در همین رابطه بخوانید:

– اینتل با هزینه 20 میلیارد دلار بزرگ‌ترین کارخانه تولید تراشه در دنیا را تاسیس می‌کند

– سرمایه‌گذاری 2.38 میلیارد دلاری ژاپن برای دستیابی به فناوری ساخت تراشه 2 نانومتری با همکاری آمریکا

– سریع‌تر و ارزان‌تر از TSMC؛ خیز ژاپنی‌ها برای تولید تراشه‌ 2 نانومتری با کمک ربات و هوش مصنوعی

در همین حال، اینتل اخیراً فناوری 20A (معادل ۲ نانومتری) خود را که قرار بود امسال عرضه شود، لغو کرده و به‌جای آن قصد دارد فناوری ساخت 18A را سال آینده ارائه کند. این شرکت همچنین برای نسل جدید پردازنده‌های خود از ترانزیستورهای TSMC استفاده خواهد کرد. شرکت Rapidus نیز در همکاری با IBM قصد دارد فناوری ۲ نانومتری خود را سال آینده معرفی کند، اما تولید انبوه آن قبل از سال ۲۰۲۷ آغاز نخواهد شد.