أهم 10 قصص عن أشباه الموصلات لعام 2024

أحب أن أعتقد أنه يمكنني تعلم شيء ما عن قرائنا من قائمة مقالات أشباه الموصلات الأكثر قراءة. ما أعتقد أنني تعلمته من قائمة هذا العام هو أنك مهووس مثلي بتعبئة المزيد والمزيد من قوة الحوسبة في مساحة أقل فأقل. وهذا أمر جيد، لأنه الهدف الرئيسي لجزء كبير من الصناعة أيضًا.

ليست كل هذه القائمة تتناسب تمامًا مع هذا القالب، ولكن مهلا، من لا هل تحب شريحة ليزر بحجم ملليمتر يمكنها تقطيع الفولاذ؟

TSMC

كان عام 1971 عاماً خاصاً لعدد من الأسباب أول كتاب إلكتروني تم نشره، الأول مباراة كريكيت دولية ليوم واحد لعبت، ولد هذا المراسل. وكانت أيضًا المرة الأولى التي تبيع فيها صناعة أشباه الموصلات أكثر من تريليون ترانزستور. إذا كانت توقعات المديرين التنفيذيين لشركة TSMC صحيحة، فسيكون هناك 1 تريليون ترانزستور واحد فقط GPU في غضون عقد من الزمن. لقد كانت كيفية خطط المسبك لتقديم مثل هذا الإنجاز التكنولوجي موضوعًا لقصة أشباه الموصلات الأكثر قراءة التي نشرناها هذا العام.

سوسومو نودا

كان تقطيع الفولاذ وغيره من الأعمال الخارقة البصرية، حتى وقت قريب جدًا، بمثابة احتياطي لأشعة ليزر ثاني أكسيد الكربون الكبيرة والأنظمة الضخمة المماثلة. ولكن الآن، انضمت أشباه الموصلات ذات الحجم السنتيمتري إلى النادي. تستفيد هذه الأجهزة، التي يطلق عليها ليزر أشباه الموصلات البلوري الضوئي (PCSELs)، من مجموعة معقدة من الثقوب النانومترية الشكل بعناية داخل شبه الموصل لتوجيه المزيد من الطاقة مباشرة من الليزر. أنتجت شركة PCSEL التي تم بناؤها في اليابان عارضة لتقطيع الفولاذ تتباعد بمقدار 0.5 درجة فقط.

إنتل

كان لدى إنتل بعض الطموحات الكبيرة في بداية العام. تبدو الأمور أقل وردية الآن. ومع ذلك، فقد تحققت توقعات مقال عدد يناير 2024 هذا. تستعد إنتل لتصنيع الرقائق باستخدام مزيج من تقنيتين جديدتين، الترانزستورات النانوية و توصيل الطاقة من الجانب الخلفي. على الرغم من المنافسة الرئيسية، TSMC، تنتقل إلى أوراق النانو قريبًا أيضًا، سيترك عملاق المسبك السلطة الخلفية لوقت لاحق. لكن خطط إنتل لم تنجح بشكل كامل في التواصل مع العملاء والمنافسة. بدلاً من تسويق الإصدار الأول من المجموعة، المسمى 20A، فإنه ينتقل إلى الإصدار التالي، المسمى 18A.

كريس ماكيني / معهد جورجيا للتكنولوجيا

الجرافين لقد كانت منذ فترة طويلة مادة مثيرة للاهتمام للإلكترونيات المستقبلية ولكنها محبطة أيضًا. وتنطلق الإلكترونات عبره بسرعات لا يمكن للسيليكون أن يرغب فيها، مما يغري الباحثين بإمكانيات ترانزستورات تيراهيرتز. لكن ليس لديها فجوة نطاق طبيعية، وقد ثبت أنه من الصعب حقًا منحها واحدة. لكن الباحثين في معهد جورجيا للتكنولوجيا أعطوا الأمر فرصة أخرى وتوصلوا إلى طريقة واضحة جدًا لصنع نسخة من أشباه الموصلات فوق رقاقة من كربيد السيليكون.

إنتل

يعلق قسم المسبك في إنتل آماله على كسب عملاء المسبك لعملية 18A، والتي، كما هو مذكور أعلاه، تجمع بين ترانزستورات صفائح النانو وتوصيل الطاقة من الجانب الخلفي. لم يكن هناك الكثير من التفاصيل حول ما يخطط العملاء لبنائه باستخدام هذه التقنية، لكن المديرين التنفيذيين لشركة إنتل شرحوا ذلك IEEE الطيف كيف خططوا لاستخدام تلك التقنيات، وبعض العبوات المتقدمة أيضًا، في وحدة المعالجة المركزية للخادم التي تحمل الاسم الرمزي غابة كليرووتر.

ديفيد بلونكيرت

هل يستطيع أحد التغلب على نفيديا؟ إنه النص الفرعي للعديد من المقالات حول أجهزة الذكاء الاصطناعي، والتي اعتقدنا أننا يجب أن نطرحها بشكل صريح. الجواب: ربما قوي جدا. كل هذا يتوقف على ما تحاول التغلب على الشركة فيه.

iStock

في العام الذي وقعت فيه الولايات المتحدة سلسلة من الصفقات الأولية كجزء من اتفاقها محاولة بقيمة 52 مليار دولار لتنشيط صناعة صناعة الرقائق، كان قراؤنا المخلصون أكثر اهتمامًا بتحركات الهند الأصغر إلى حد ما. وأعلنت تلك الحكومة عن ثلاث صفقات، بما في ذلك أول شركة تصنيع CMOS مصنوعة من السيليكون في البلاد. مهندس رئيسي لخطط الهند لتعزيز البحث والتطوير في مجال الرقائق وأوضح كل شيء ل IEEE الطيف في وقت لاحق من العام.

imec

تعد تعبئة الرقائق أحد أهم جوانب استمرار قانون مور، حيث تمكن الأنظمة المصنوعة من العديد من قوالب السيليكون المختلفة المرتبطة ببعضها البعض كما لو كانت شريحة واحدة عملاقة. وأهم شيء في التغليف المتقدم هو تقنية تسمى الترابط الهجين ثلاثي الأبعاد. (أعرف هذا لأنني جلست في ما لا يقل عن 20 محاضرة حول هذا الموضوع في المؤتمر مؤتمر تكنولوجيا المكونات الإلكترونية IEEE في مايو 2024.) يعمل الترابط الهجين ثلاثي الأبعاد على ربط الرقائق معًا في كومة رأسية مع وصلات كثيفة جدًا بحيث يمكنك احتواء الملايين منها في ملليمتر مربع.

كيك

عندما كنت تعتقد أن صناعة الرقائق المتقدمة كانت بالفعل عملية مجنونة، هنا تأتي إشارة إلى أن المستقبل سيكون أكثر ترفًا من الحاضر. تعتمد الطباعة الحجرية ذات الأشعة فوق البنفسجية القصوى اليوم على إجراء يشبه أسلوب روب غولدبرغ، حيث يتم إطلاق قطرات متطايرة من القصدير المنصهر باستخدام أشعة ليزر من فئة كيلووات لإنتاج كرات متوهجة من البلازما. لكن صناعة الرقائق في المستقبل سوف تحتاج إلى ضوء أكثر سطوعًا مما يمكن أن يوفره مثل هذا النظام. الجواب، كما يقول البعض، هو مسرع الجسيمات العملاق الذي يوفر الطاقة باستخدام النسخة الفيزيائية عالية الطاقة من الكبح المتجدد.

تسلا

مثل جرس البقرة في نشيد موسيقى الروك في السبعينيات، تحتاج أجهزة الكمبيوتر المستقبلية إلى المزيد من السيليكون. كم ثمن؟ ماذا عن رقاقة كاملة مليئة بها. في شهر أبريل الماضي، وضع أكبر مسبك في العالم، TSMC، خططه للتغليف المتقدم، ويشير هذا المستقبل إلى أجهزة كمبيوتر على نطاق الرقاقات. لقد قامت TSMC من الناحية الفنية بصنع واحدة منذ فترة المخ، ولكن ما تخطط لتقديمه في السنوات القادمة سيكون أكثر مرونة ومتاحًا عالميًا. وفي عام 2027، يمكن أن تؤدي التكنولوجيا إلى أنظمة ذات قوة حاسوبية أكبر بـ 40 مرة من تلك الموجودة اليوم