کمپانی‌های اپل و TSMC پیش‌تر امیدوار بودند که غول تایوانی قادر به تولید به موقع تراشه‌های 3 نانومتری جهت استفاده در گوشی‌های سری آی‌فون 14 طی سال 2022 باشد. بزرگترین تولیدکننده نیمه‌هادی در جهان فروش تراشه‌های 5 نانومتری به اپل را در سال گذشته آغاز کرد و هر 2 تراشه A14 Bionic و Apple M1 با استفاده از این فرآیند تولید شدند.

تراشه A13 Bionic آخرین تراشه 7 نانومتری مورد استفاده در گوشی‌های آی‌فون به‌شمار می‌رود. این تراشه در سری آی‌فون 11؛ محصول سال 2019 کمپانی به‌کار گرفته شده است. این تراشه مجهز به 8.5 میلیارد واحد ترانزیستور بود؛ در حالی‌که تعداد ترانزیستورهای مورد استفاده در تراشه A14 Bionic برابر با 11.8 میلیارد عدد است. این رقم برای تراشه M1 به 16 میلیارد واحد رسیده است.

به‌عنوان یک قاعده کلی بایستی خاطرنشان کرد که کاهش مقیاس فرآیند تولید به‌معنای افزایش تعداد ترانزیستورهای به‌کارگیری شده در تراشه خواهد بود. افزایش تعداد ترانزیستورها نیز به نوبه خود موجب افزایش توان پردازشی و بهبود بهره‌وری انرژی در تراشه خواهد شد.

وبسایت Digitimes در اوایل ماه جاری اعلام کرد که توان پردازشی سری آی‌فون 14 در سال 2022 از طریق تراشه A16 Bionic تامین خواهد شد. بعلاوه این نیمه‌هادی با استفاده از فرآیند 3 نانومتری کمپانی TSMC تولید می‌شود.

محتوای اصلی گزارش وبسایت Digitimes این بود که “کمپانی TSMC در مسیر استفاده از فناوری تولید 3 نانومتری قرار گرفته و به‌دنبال تولید انبوه این تراشه‌ها طی 6 ماهه دوم سال 2022 است. این نیمه‌هادی توسط دستگاه‌های اپلی، گوشی‌های آی‌فون یا کامپیوترهای مک مورد استفاده قرار خواهد گرفت.”

بر اساس اعلام وبسایت Seeking Alpha، کمپانی TSMC بروز تاخیر در فرآیند تولید 3 نانومتری خود را مورد تائید قرار داده و اظهارات مطرح شده توسط غول تایوانی نشان می‌دهند که فرآیند 3 نانومتری (N3) برای به‌کارگیری در سری آی‌فون 14 مهیا نخواهد بود. در عوض انتظار می‌رود که تراشه A16 Bionic با استفاده از فرآیند 4 نانومتری TSMC تولید شود. این پدیده بدان معناست که میزان ارتقاء کارآیی و بهره‌وری در گوشی‌های سری آی‌فون 14 اپل به اندازه برآوردهای اولیه چشمگیر نخواهد بود.

TSMC به‌طور معمول فرآیند تولید تراشه را در ماه آوریل و مه آغاز می‌کند. با در نظر گرفتن زمان تاخیر 3 ماهه بدیهی است که آی‌فون‌های سال آینده اپل احتمالا بایستی به تراشه 4 نانومتری A16 Bionic اکتفا نمایند. این تاخیر احتمالا به سامسونگ امکان خواهد داد تا عنوان نخستین تولیدکننده تراشه‌های 3 نانومتری را از کمپانی TSMC پس بگیرد. این پدیده بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا احتمالا موجب می‌شود تا یک دستگاه اندرویدی نظیر سری گلکسی S22 سامسونگ با پیشی گرفتن از آی‌فون 14 اپل به نخستین گجت مجهز به تراشه 3 نانومتری تبدیل شود.

سال گذشته شرکت اپل با عرضه سری آی‌فون 12 از نخستین اسمارت‌فون‌های مجهز به یک تراشه 5 نانومتری رونمایی کرد. این تراشه در آی‌پد ایر 2020 نیز به‌کار گرفته شد. TSMC تولید تراشه‌های 3 نانومتری خود را در 6 ماهه دوم سال 2022 افزایش خواهد داد.

با ادامه روند کاهش اندازه ترانزیستورها و به‌کارگیری میلیاردها ترانزیستور بیش‌تر درون تراشه‌های قدرتمند، صنعت تولید نیمه‌هادی بایستی به این پرسش مهم پاسخ دهد که روندهای کاهش اندازه ترانزیستورها و مقیاس فرآیند تولید به چه شکل ادامه خواهند یافت.

اگرچه هر 2 شرکت TSMC و Samsung Foundry به‌عنوان سردمداران تولید تراشه در جهان با نقشه راه 2 نانومتری شناخته می‌شوند؛ اما پیش از این کمپانی IBM موفق به تولید نخستین تراشه 2 نانومتری جهان با استفاده از معماری (Gate-All-Around (GAA شد. استفاده از این معماری به IBM امکان داد تا 50 میلیارد ترانزیستور را درون تراشه قرار دهد.

تاخیر در تولید تراشه‌های 3 نانومتری TSMC از زمان تولید تراشه 20 نانومتری برای گوشی‌های آی‌فون 6 و آی‌فون 6 پلاس در سال 2014 بی‌سابقه بوده است. از آن زمان به بعد فرآیندهای تولید جدید به‌صورت یک سال درمیان معرفی شدند. به‌عنوان مثال تراشه‌های مورد استفاده در سری آی‌فون 13 با ورژن ارتقایافته فرآیند 5 نانومتری کمپانی TSMC تولید خواهند شد.

این در حالیست که طی سال گذشته، تراشه A14 Bionic با استفاده از فرآیند 5 نانومتری تولید شد. اما اکنون با بروز تاخیر در برنامه‌های تولید TSMC مشخص نیست که استفاده از تراشه‌های 4 نانومتری بر برنامه‌های تولیدکننده تایوانی در آینده چه تاثیری خواهد گذاشت. اکنون بایستی منتظر بمانیم و ببینیم که TSMC برای تولید تراشه A17 Bionic خود از ورژن ارتقایافته فرآیند 4 نانومتری بهره گرفته یا از تکنولوژی کاملا جدید 3 نانومتری استفاده خواهد کرد.

موضوع جالب‌توجه اینکه بر اساس برخی شنیده‌ها شرکت اپل قصد داشته تا تراشه M2 خود را با استفاده از فرآیند 4 نانومتری تولید نماید. این تراشه ورژن جانشین مدل Apple M1 محسوب می‌شود. تراشه M1 در کامپیوترهای مک و آی‌پد پرو سال 2021 اپل مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس پیش‌بینی‌ها سری آی‌فون 14 اپل تا پیش از سپتامبر سال 2022 معرفی نخواهد شد. بنابراین برای تغییر و بهبود برنامه‌های TSMC کماکان فرصت کافی وجود دارد.

منبع