เมื่อวันที่ 1 เมษายน 2568 ผู้ผลิตไต้หวัน TSMCที่ได้รับการแนะนำไมโครชิปที่ทันสมัยที่สุดในโลก:ชิป 2 นาโนเมตร (2nm)-
การผลิตจำนวนมากคาดว่าในช่วงครึ่งหลังของปีและ TSMC สัญญาว่าจะเป็นตัวแทนของก้าวสำคัญในด้านประสิทธิภาพและประสิทธิภาพ - อาจปรับเปลี่ยนภูมิทัศน์ทางเทคโนโลยี
Microchips เป็นรากฐานของเทคโนโลยีที่ทันสมัยซึ่งพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดตั้งแต่แปรงสีฟันไฟฟ้าและสมาร์ทโฟนไปจนถึงแล็ปท็อปและเครื่องใช้ในครัวเรือน พวกเขาทำโดยการฝังและวัสดุแกะสลักเช่นซิลิกอนเพื่อสร้างวงจรกล้องจุลทรรศน์ที่มีพันล้านทรานซิสเตอร์-
ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีสวิตช์ขนาดเล็กอย่างมีประสิทธิภาพจัดการการไหลของกระแสไฟฟ้าและช่วยให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ โดยทั่วไปแล้วชิปมีทรานซิสเตอร์มากขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งมีพลังมากขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น
อุตสาหกรรมไมโครชิพพยายามอย่างต่อเนื่องที่จะบรรจุทรานซิสเตอร์เข้าสู่พื้นที่ขนาดเล็กมากขึ้นนำไปสู่อุปกรณ์เทคโนโลยีที่เร็วขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นและประหยัดพลังงาน
เมื่อเทียบกับชิปที่ทันสมัยที่สุดก่อนหน้านี้เรียกว่าชิป 3NM เทคโนโลยี 2NM ของ TSMC ควรให้ประโยชน์ที่โดดเด่น เหล่านี้รวมถึงไฟล์เพิ่มความเร็วในการคำนวณ 10% -15%ในระดับพลังงานเดียวกันหรือการใช้พลังงานลดลง 20-30% ด้วยความเร็วเดียวกัน
นอกจากนี้ความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ในชิป 2nm เพิ่มขึ้นประมาณ 15%มากกว่าและสูงกว่าเทคโนโลยี 3nm สิ่งนี้ควรช่วยให้อุปกรณ์ทำงานได้เร็วขึ้นใช้พลังงานน้อยลงและจัดการงานที่ซับซ้อนมากขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ
อุตสาหกรรมไมโครชิปของไต้หวันเชื่อมโยงกับความปลอดภัยอย่างใกล้ชิด บางครั้งมันถูกเรียกว่า "Silicon Shield" เพราะความสำคัญทางเศรษฐกิจที่แพร่หลายเป็นแรงจูงใจให้สหรัฐฯและพันธมิตรปกป้องไต้หวันจากความเป็นไปได้ของการรุกรานของจีน
TSMC เพิ่งตีกข้อตกลง 100 พันล้านเหรียญสหรัฐ(76 พันล้านปอนด์) เพื่อสร้างโรงงานใหม่ของสหรัฐอเมริกาห้าแห่ง อย่างไรก็ตามมีความไม่แน่นอนว่าชิป 2nm สามารถเป็นได้หรือไม่ผลิตนอกไต้หวันเนื่องจากเจ้าหน้าที่บางคนมีความกังวลว่าอาจบ่อนทำลายความปลอดภัยของเกาะ
ก่อตั้งขึ้นในปี 2530 TSMC ซึ่งเป็น บริษัท ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ไต้หวันผู้ผลิตชิปสำหรับ บริษัท อื่น ๆ ไต้หวันคิดเป็น 60% ของตลาด "Foundry" ทั่วโลก (การเอาท์ซอร์สของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์) และส่วนใหญ่มาจาก TSMC เพียงอย่างเดียว-
ไมโครชิปที่ทันสมัยของ TSMC ถูกใช้โดย บริษัท อื่น ๆ ในอุปกรณ์ที่หลากหลาย มันผลิต Apple'sโปรเซสเซอร์ A-Seriesใช้ใน iPhone, iPads และ Macs มันสร้างหน่วยประมวลผลกราฟิกของ NVIDIA (GPU) ที่ใช้สำหรับและแอปพลิเคชัน AI
นอกจากนี้ยังทำให้โปรเซสเซอร์ Ryzen และ EpyC ของ AMD ใช้โดยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วโลกและผลิตโปรเซสเซอร์ Snapdragon ของ Qualcomm ที่ใช้โดย Samsung, Xiaomi, OnePlus และ Google โทรศัพท์
ในปี 2020 TSMC เริ่มกระบวนการ microchip miniaturization พิเศษที่เรียกว่า 5nmเทคโนโลยี FINFETนั่นมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสมาร์ทโฟนและการพัฒนาประสิทธิภาพสูง (HPC) HPC คือการฝึกฝนให้โปรเซสเซอร์หลายตัวทำงานพร้อมกันกับปัญหาการคำนวณที่ซับซ้อน
สองปีต่อมา TSMC เปิดตัวกระบวนการขนาดเล็ก 3NMขึ้นอยู่กับไมโครชิพที่เล็กกว่า สิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่นโปรเซสเซอร์ A-Series ของ Apple นั้นใช้เทคโนโลยีนี้
สมาร์ทโฟนแล็ปท็อปและแท็บเล็ตที่มีชิป 2NM จะได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น สิ่งนี้จะนำไปสู่อุปกรณ์ที่เล็กลงและเบาลงโดยไม่ต้องเสียสละพลัง
ประสิทธิภาพและความเร็วของชิป 2nm มีศักยภาพในการปรับปรุงแอพพลิเคชั่นที่ใช้ AI เช่นผู้ช่วยเสียงการแปลภาษาแบบเรียลไทม์และระบบคอมพิวเตอร์อัตโนมัติ (ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานโดยไม่ต้องป้อนข้อมูลน้อยที่สุด)
ศูนย์ข้อมูลสามารถลดการใช้พลังงานและความสามารถในการประมวลผลที่ดีขึ้นซึ่งมีส่วนทำให้เป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม
ภาคเช่นยานยนต์และหุ่นยนต์อิสระจะได้รับประโยชน์จากความเร็วในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นและความน่าเชื่อถือของชิปใหม่ทำให้เทคโนโลยีเหล่านี้ปลอดภัยและใช้งานได้จริงมากขึ้นสำหรับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
ทั้งหมดนี้ฟังดูมีแนวโน้มจริง ๆ แต่ในขณะที่ชิป 2nm แสดงถึงเหตุการณ์สำคัญทางเทคโนโลยีพวกเขายังก่อให้เกิดความท้าทาย คนแรกเกี่ยวข้องกับความซับซ้อนในการผลิต
การผลิตชิป 2nm ต้องใช้เทคนิคที่ทันสมัยเช่นการพิมพ์หินอัลตราไวโอเลต (EUV)- กระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงนี้เพิ่มต้นทุนการผลิตและต้องการความแม่นยำสูงมาก
ปัญหาใหญ่อีกประการหนึ่งคือความร้อน แม้จะมีการบริโภคที่ค่อนข้างต่ำกว่าเนื่องจากทรานซิสเตอร์หดตัวและความหนาแน่นเพิ่มขึ้นการจัดการการกระจายความร้อนก็กลายเป็นความท้าทายที่สำคัญ
ความร้อนสูงเกินไปสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของชิปและความทนทาน นอกจากนี้ในขนาดเล็กวัสดุดั้งเดิมเช่นซิลิกอนอาจถึงขีด จำกัด ประสิทธิภาพของพวกเขาซึ่งต้องมีการสำรวจวัสดุที่แตกต่างกัน
ที่กล่าวว่าพลังการคำนวณประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการย่อขนาดที่เปิดใช้งานโดยชิปเหล่านี้อาจเป็นประตูสู่ยุคใหม่ของการใช้คอมพิวเตอร์ผู้บริโภคและอุตสาหกรรม
ชิปขนาดเล็กอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีในวันพรุ่งนี้การสร้างอุปกรณ์ที่ไม่เพียง แต่ทรงพลัง แต่ยังรอบคอบและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
Domenico ใกล้เคียงรองศาสตราจารย์ด้านระบบอัจฉริยะและวิทยาศาสตร์ข้อมูลAnglia Ruskin University
บทความนี้ถูกตีพิมพ์ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-
