តើ "អ្នកបញ្ចប់" នៃហ្វុងហ្វាតមកដល់ហើយឬនៅ?

ប្រសិនបើក្រុមហ៊ុន Samsung បានប្រកាសនៅពាក់កណ្តាលឆ្នាំ ២០១៩ ថាខ្លួននឹងដាក់ចេញនូវបច្ចេកវិទ្យា "រុំព័ទ្ធជុំវិញច្រកទ្វារ (GAA)" នៅឆ្នាំ ២០២១ ដើម្បីជំនួសបច្ចេកវិទ្យាត្រង់ស៊ីស្ទ័រហ្វាយអេហ្វអេហ្វអេហ្វអេហ្វនៅតែអាចស្ងប់ស្ងាត់។ មកដល់ថ្ងៃនេះក្រុមហ៊ុន Intel បានបញ្ជាក់ថាដំណើរការ 5nm របស់ខ្លួននឹងបោះបង់ចោល FinFET ហើយប្តូរទៅ GAA ដែលមានសញ្ញានៃការផ្លាស់ប្តូរអាយុរួចទៅហើយ។ ក្រុមហ៊ុនយក្សគ្រឹះធំ ៗ ទាំង ៣ បានជ្រើសរើសយកអេអេអេអេអេ។ ទោះបីខ្សែសៀគ្វីរបស់អេសស៊ីអេសជាអ្នកដឹកនាំរោងម៉ាស៊ីនមិនដំណើរការក៏ដោយវាហាក់ដូចជាមិនមានការព្រួយបារម្ភអ្វីឡើយ។ តើហ្វុងហ្វាតពិតជាស្ថិតនៅចុងបញ្ចប់នៃប្រវត្តិសាស្ត្រទេ?

ភាពរុងរឿងរបស់ហ្វានហ្វីត

បន្ទាប់ពីបានបញ្ចប់នៅពេល FinFET បង្ហាញថាជា "អ្នកសង្គ្រោះ" វាបានអនុវត្ត "បេសកកម្ម" សំខាន់នៃច្បាប់របស់ Moore ដើម្បីបន្តជឿនលឿន។

ជាមួយនឹងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការផលិតត្រង់ស៊ីស្ទ័រកាន់តែពិបាក។ ហ្វ្លុយហ្វាយសៀគ្វីដំបូងគេក្នុងឆ្នាំ ១៩៥៨ ត្រូវបានសាងសង់ឡើងដោយមានតែត្រង់ស៊ីស្ទ័រពីរប៉ុណ្ណោះហើយសព្វថ្ងៃបន្ទះឈីបមានផ្ទុកត្រង់ស៊ីស្ទ័រជាង ១ ពាន់លានគ្រឿងរួចទៅហើយ។ កម្លាំងជម្រុញនេះបានមកពីការជឿនលឿនជាបន្តបន្ទាប់នៃដំណើរការផលិតស៊ីលីខនរាបស្មើក្រោមបញ្ជារបស់ច្បាប់ម៉ូរេ។

នៅពេលប្រវែងនៃច្រកទ្វារចូលជិតសញ្ញាសំគាល់ 20nm សមត្ថភាពក្នុងការគ្រប់គ្រងចរន្តធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងហើយអត្រាលេចធ្លាយកើនឡើងតាមនោះ។ រចនាសម្ព័ន MOSFET ដែលមានលក្ខណៈជាយន្ដហោះហាក់ដូចជានៅខាងចុង។ សាស្ត្រាចារ្យ Zhengming Hu មកពីឧស្សាហកម្មនេះបានស្នើសុំដំណោះស្រាយពីរគឺទីមួយគឺត្រង់ស៊ីស្ទ័រ FinFET ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រនិងមួយទៀតគឺបច្ចេកវិទ្យាត្រង់ស៊ីស្ទ័រ FD-SOI ដែលផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីអ៊ីន - ស៊ីលីកុនស្តើង។

FinFET និង FD-SOI បានអនុញ្ញាតិឱ្យច្បាប់របស់ម៉ូរេបន្តរឿងព្រេងនិទានប៉ុន្តែអ្នកទាំងពីរបានដើរតាមផ្លូវផ្សេងគ្នា។ ដំណើរការរបស់ហ្វុងហ្វាតឈរលើគេមុនគេ។ ក្រុមហ៊ុន Intel បានណែនាំបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការហ្វុងហ្វាតជាលើកដំបូងក្នុងឆ្នាំ ២០១១ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការអនុវត្តនិងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល។ TSMC ក៏បានទទួលជោគជ័យយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាហ្វាយហ្វត។ បនា្ទាប់មកហ្វ៊ុនហ្វាតបានក្លាយជាកម្លាំងសកល។ ជម្រើស "ហ្វូជី" នៃយូយានឆាង។

ផ្ទុយទៅវិញដំណើរការ FD-SOI ហាក់ដូចជាកំពុងរស់នៅក្នុងស្រមោលនៃហ្វុមហ្វាត។ ទោះបីជាអត្រាលេចធ្លាយដំណើរការរបស់វាទាបហើយការប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់វាមានគុណសម្បត្តិក៏ដោយក៏បន្ទះឈីបដែលផលិតមានកម្មវិធីនៅក្នុងអ៊ិនធឺរណែតយានយន្តហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញអតិថិជននិងវិស័យផ្សេងទៀតបូករួមទាំងអំណាចនៃក្រុមហ៊ុនយក្សដូចជា Samsung, GF, IBM, ST, ការជម្រុញបានបើកពិភពលោកនៅលើទីផ្សារ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយអតីតយុទ្ធជនឧស្សាហកម្មបានចង្អុលបង្ហាញថាដោយសារតែការចំណាយខ្ពស់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមវាពិបាកក្នុងការធ្វើឱ្យទំហំតូចជាងមុននៅពេលវាផ្លាស់ទីទៅមុខហើយកម្រិតខ្ពស់បំផុតគឺរហូតដល់ 12nm ដែលពិបាកក្នុងការបន្តនាពេលអនាគត។

ទោះបីហ្វុងហ្វាតបាននាំមុខក្នុងការប្រកួតប្រជែង "ជម្រើសពីរជម្រើសមួយ" ដោយប្រើអ៊ិនធឺរណែតអ៉ីនធ័រវៃឆ្លាតនិងការបើកបរឆ្លាតវៃក៏ដោយវាបាននាំមកនូវបញ្ហាប្រឈមថ្មីៗដល់អាយស៊ីអេសជាពិសេសការផលិតនិងការចំណាយ R&D របស់ហ្វាយអេហ្វអេស។ កាន់តែខ្ពស់ទៅ ៗ ។ 5nm នៅតែអាចធ្វើឱ្យមានវឌ្ឍនភាពដ៏អស្ចារ្យប៉ុន្តែលំហូរនៃដំណើរការនៃដំណើរការហាក់ដូចជាមានទិសដៅ "ងាក" ម្តងទៀត។

ហេតុអ្វី GAA?

ដោយសាមសុងនាំមុខនិងដើរតាមក្រុមហ៊ុន Intel ក្រុមហ៊ុនជីអេអេអេបានក្លាយជាអ្នកឈានមុខគេក្នុងការកាន់កាប់ហ្វុនហ្វាត។

ភាពខុសគ្នាពីហ្វុងហ្វាតគឺថាមានច្រកទ្វារនៅជុំវិញផ្នែកទាំងបួននៃបណ្តាញរចនា GAA ដែលកាត់បន្ថយវ៉ុលលេចធ្លាយនិងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការគ្រប់គ្រងរបស់ប៉ុស្តិ៍។ នេះគឺជាជំហានមូលដ្ឋាននៅពេលកាត់បន្ថយថ្នាំងដំណើរការ។ ដោយប្រើការរចនាត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុនរួមជាមួយថ្នាំងតូចៗការប្រើប្រាស់ថាមពលកាន់តែប្រសើរអាចត្រូវបានសម្រេច។

មនុស្សវ័យចំណាស់ក៏បានលើកឡើងផងដែរថាថាមពល kinetic នៃថ្នាំងដំណើរការគឺដើម្បីធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការអនុវត្តនិងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល។ នៅពេលដែលថ្នាំងដំណើរការត្រូវបានជឿនលឿនដល់ ៣nm សេដ្ឋកិច្ចហ្វុងហ្វាតមិនអាចធ្វើទៅបានទៀតទេហើយនឹងងាកទៅ GAA ។

សាំស៊ុងមានសុទិដ្ឋិនិយមថាបច្ចេកវិទ្យា GAA អាចជួយបង្កើនការអនុវត្តបាន ៣៥% កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល ៥០ ភាគរយនិងតំបន់ឈីប ៤៥ ភាគរយបើប្រៀបធៀបទៅនឹងដំណើរការ 7nm ។ គេរាយការណ៍ថាបន្ទះឈីបស្មាតហ្វូនសាមសុងជំនាន់ទី ៣ ដែលបំពាក់ដោយបច្ចេកវិទ្យានេះនឹងចាប់ផ្តើមផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៅឆ្នាំ ២០២១ ហើយបន្ទះឈីបដែលមានតម្រូវការច្រើនទៀតដូចជាខួរក្បាលក្រាហ្វិចនិងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្ន័យ AI នឹងត្រូវបានផលិតនៅឆ្នាំ ២០២២ ។

គួរកត់សម្គាល់ថាបច្ចេកវិទ្យា GAA ក៏មានផ្លូវខុសៗគ្នាជាច្រើនហើយព័ត៌មានលម្អិតនាពេលអនាគតចាំបាច់ត្រូវបញ្ជាក់បន្ថែមទៀត។ លើសពីនេះទៅទៀតការផ្លាស់ប្តូរទៅ GAA ពិតជាពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្លាស់ប្តូរស្ថាបត្យកម្ម។ អ្នកនៅខាងក្នុងឧស្សាហកម្មចង្អុលបង្ហាញថានេះបង្ហាញពីតម្រូវការផ្សេងៗគ្នាសម្រាប់ឧបករណ៍។ វាត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍មួយចំនួនកំពុងអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ផលិតខ្សែភាពយន្តពិសេសនិងស្តើង។

ភ្នំស៊ីនហួនៅលើដាវ?

នៅក្នុងទីផ្សារ FinFET, TSMC លេចធ្លោហើយ Samsung និង Intel កំពុងព្យាយាមដើម្បីតាមរក។ ឥឡូវនេះវាហាក់ដូចជាថា GAA មានរួចហើយនៅលើខ្សែ។ សំណួរសួរថាតើនឹងមានអ្វីកើតឡើងចំពោះភាពជាប់គាំងនៃ“ នគរទាំងបី”?

យោងតាមបរិបទរបស់ Samsung ក្រុមហ៊ុន Samsung ជឿជាក់ថាការភ្នាល់បច្ចេកវិទ្យា GAA គឺមានរយៈពេលមួយឬពីរឆ្នាំខាងមុខនៃគូប្រជែងរបស់ខ្លួនហើយវានឹងដាក់និងរក្សានូវគុណសម្បត្តិដំបូងរបស់ខ្លួននៅក្នុងវិស័យនេះ។

ប៉ុន្តែក្រុមហ៊ុន Intel ក៏មានមហិច្ឆិតាផងដែរក្នុងគោលបំណងដើម្បីទទួលបានភាពជាអ្នកដឹកនាំនៅក្នុង GAA ។ ក្រុមហ៊ុន Intel បានប្រកាសថាខ្លួននឹងបើកដំណើរការបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 7nm នៅឆ្នាំ ២០២១ ហើយនឹងអភិវឌ្ឍ 5nm ផ្អែកលើដំណើរការ 7nm ។ វាត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានថាឧស្សាហកម្មនេះនឹងមើលឃើញដំណើរការ 5nm របស់ខ្លួន "សមត្ថភាពពិត" ឆាប់ៗនៅឆ្នាំ 2023 ។

ទោះបីជា Samsung គឺជាអ្នកនាំមុខគេខាងបច្ចេកវិទ្យា GAA ដោយពិចារណាលើភាពខ្លាំងរបស់ Intel នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការក៏ដោយក៏ដំណើរការនៃដំណើរការ GAA របស់វាមានភាពប្រសើរឡើងឬកាន់តែច្បាស់ហើយ Intel ត្រូវមើលខ្លួនឯងនិងលែងដើរតាមបណ្តោយផ្លូវ“ ឡុងមីនា” នៃដំណើរការ 10nm ។

កាលពីអតីតកាល TSMC គឺជាគន្លឹះទាបនិងមានការប្រុងប្រយ័ត្នខ្ពស់។ ទោះបីជា TSMC បានប្រកាសថាដំណើរការ 5nm សម្រាប់ផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំនៅឆ្នាំ ២០២០ នៅតែប្រើដំណើរការ FinFET ប៉ុន្តែគេរំពឹងថាដំណើរការ ៣nm របស់វានឹងត្រូវឈានទៅរកផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំនៅឆ្នាំ ២០២៣ ឬ ២០២២ ។ យោងតាមមន្ត្រី TSMC ព័ត៌មានលំអិតនៃទំហំ ៣ ម៉ែតរបស់វានឹងត្រូវប្រកាសនៅឯវេទិកាបច្ចេកវិទ្យាអាមេរិកខាងជើងនៅថ្ងៃទី ២៩ ខែមេសា។ តើនៅពេលនោះតើល្បិចប្រភេទណាដែល TSMC នឹងផ្តល់ជូន?

ការប្រយុទ្ធរបស់ GAA បានចាប់ផ្តើមហើយ។