La 1 aprilie 2025, producătorul din Taiwan TSMC introdus cel mai avansat microcip din lume: 2 nanometru (2NM) cip. Producția în masă este de așteptat pentru a doua jumătate a anului, iar TSMC promite că va reprezenta un pas major în ceea ce privește performanța și eficiența – potențial redimensionarea peisajului tehnologic.
Microchipurile sunt fundamentul tehnologiei moderne, care se găsește în aproape toate dispozitivele electronice, de la periuțele de dinți electrice și smartphone -uri la laptopuri și aparate de uz casnic. Sunt realizate prin straturi și gravuri de materiale precum siliciul pentru a crea circuite microscopice care conțin miliarde de ani tranzistoare.
Aceste tranzistoare sunt efectiv întrerupătoare minuscule, gestionând fluxul de electricitate și permițând calculatoarelor să funcționeze. În general, cu atât mai multe tranzistoare conține un cip, cu atât devine mai rapid și mai puternic.
Industria microcipurilor se străduiește constant să împacheteze mai multe tranzistoare într -o zonă mai mică, ceea ce duce la dispozitive tehnologice mai rapide, mai puternice și mai eficiente din punct de vedere energetic.
În comparație cu cipul cel mai avansat anterior, cunoscut sub numele de 3NM Chips, tehnologia 2NM a TSMC ar trebui să ofere beneficii notabile. Acestea includ a 10% -15% creșterea vitezei de calcul la același nivel de putere sau o reducere de 20-30% a consumului de energie la aceeași viteză.
În plus, densitatea tranzistorului în cipuri de 2 NM este crescută cu aproximativ 15%, peste și peste tehnologia 3NM. Acest lucru ar trebui să permită dispozitivelor să funcționeze mai rapid, să consume mai puțină energie și să gestioneze eficient sarcini mai complexe.
Industria microcipului din Taiwan este strâns legată de securitatea sa. Uneori este denumită „scutul de siliciu”, deoarece importanța sa economică răspândită stimulează SUA și aliaților să apere Taiwanul împotriva posibilității invaziei chineze.
TSMC a lovit recent un Ofertă de 100 de miliarde de dolari SUA (76 miliarde de lire sterline) pentru a construi cinci noi fabrici americane. Cu toate acestea, există incertitudine cu privire la dacă pot fi jetoanele 2NM Fabricat în afara Taiwanuluiîn timp ce unii oficiali sunt preocupați care ar putea submina securitatea insulei.
Înființată în 1987, TSMC, care reprezintă compania de producție de semiconductori din Taiwan, produce jetoane pentru alte companii. Taiwanul reprezintă 60% din piața globală a „turnării” (externalizarea producției de semiconductori) și marea majoritate a acesteia vine doar de la TSMC.
Microchipurile super-avansate ale TSMC sunt utilizate de alte companii dintr-o gamă largă de dispozitive. Fabrică Apple’s Procesoare din seria A. Folosit în iPhone -uri, iPads și Mac -uri, produce unitățile de procesare grafică NVIDIA (GPU) utilizate pentru învățarea automată și aplicațiile AI. De asemenea, realizează procesoarele RYZEN și EPYC ale AMD utilizate de supercomputere din întreaga lume și produce procesoare Snapdragon de la Qualcomm, utilizate de telefoanele Samsung, Xiaomi, OnePlus și Google.
În 2020, TSMC a început un proces special de miniaturizare de microcipuri, numit 5NM Tehnologia Finfetacesta a jucat un rol crucial în dezvoltarea de calculare a smartphone-urilor și a calculelor de înaltă performanță (HPC). HPC este practica de a face ca mai multe procesoare să funcționeze simultan la probleme de calcul complexe.
Doi ani mai târziu, TSMC a lansat un Procesul de miniaturizare 3NM bazat pe microcipuri și mai mici. Această performanță îmbunătățită și mai mult eficiența puterii. Procesorul din seria A Apple, de exemplu, se bazează pe această tehnologie.
Smartphone -urile, laptopurile și tabletele cu cipuri de 2 NM ar putea beneficia de o performanță mai bună și o durată de viață mai lungă a bateriei. Acest lucru va duce la dispozitive mai mici și mai ușoare, fără a sacrifica puterea.
Eficiența și viteza cipurilor 2NM are potențialul de a îmbunătăți aplicațiile bazate pe AI, cum ar fi asistenții de voce, traducerea limbajului în timp real și sistemele informatice autonome (cele concepute pentru a lucra cu o contribuție umană minimă sau fără om). Centrele de date ar putea experimenta consumul de energie redus și capacitățile de procesare îmbunătățite, contribuind la obiectivele de sustenabilitate a mediului.
Sectoare precum vehicule autonome și robotică ar putea beneficia de viteza crescută de procesare și fiabilitatea noilor jetoane, ceea ce face ca aceste tehnologii să fie mai sigure și mai practice pentru adoptarea pe scară largă.
Toate acestea sună cu adevărat promițătoare, dar în timp ce jetoanele 2NM reprezintă o etapă tehnologică, ele reprezintă și provocări. Primul este legat de complexitatea producției.
Producerea jetoanelor 2NM necesită tehnici de ultimă oră Litografie extremă ultravioletă (EUV). Acest proces complex și costisitor crește costurile de producție și necesită o precizie extrem de mare.
O altă problemă mare este căldura. Chiar și cu un consum relativ mai mic, pe măsură ce tranzistoarele se micșorează și densitățile cresc, gestionarea disipației de căldură devine o provocare critică.
Supraîncălzirea poate afecta performanța și durabilitatea cipului. În plus, la o scară atât de mică, materialele tradiționale precum siliciul pot atinge limitele lor de performanță, necesitând explorarea diferitelor materiale.
Acestea fiind spuse, puterea de calcul îmbunătățită, eficiența energetică și miniaturizarea activată de aceste jetoane ar putea fi o poartă către o nouă eră a calculelor consumatorilor și industriale. Jetoanele mai mici ar putea duce la descoperiri în tehnologia de mâine, creând dispozitive care nu sunt numai puternice, ci și discrete și mai ecologice.
Acest articol editat este republicat din Conversația sub licență Creative Commons. Citiți Articol original.
Comentarii recente