1. dubna 2025 tchajwanský výrobce TSMC představen nejpokročilejší mikročip na světě: 2 nanometry (2nm) čip. Hromadná výroba se očekává za druhou polovinu roku a TSMC slibuje, že bude představovat hlavní krok vpřed ve výkonu a účinnosti – potenciálně přetvářející technologické prostředí.
Mikročipy jsou základem moderních technologií, které se nacházejí téměř ve všech elektronických zařízeních, od elektrických zubních kartáčků a chytrých telefonů po notebooky a domácnosti. Vytvářejí se vrstvením a leptání materiálů, jako je křemík, aby vytvořili mikroskopické obvody obsahující miliardy tranzistory.
Tyto tranzistory jsou účinně malé přepínače, které řídí tok elektřina a umožnit počítačům pracovat. Obecně platí, že čím více tranzistorů obsahuje čip, tím rychlejší a silnější se stává.
Průmysl mikročipů se neustále snaží zabalit více tranzistorů do menší oblasti, což vede k rychlejším, výkonnějším a energeticky účinnějším technologickým zařízením.
Ve srovnání s předchozím nejpokročilejším čipem, známým jako 3nm čipy, by technologie 2NM TSMC měla přinést pozoruhodné výhody. Patří sem a 10%-15% zvýšení výpočetní rychlosti při stejné úrovni výkonu nebo o 20-30% snížení využití energie stejnou rychlostí.
Kromě toho se hustota tranzistoru ve 2nm čipů zvyšuje asi o 15%nad technologií 3NM. To by mělo umožnit zařízením fungovat rychleji, spotřebovat méně energie a efektivně spravovat složitější úkoly.
Tchaj -wanův průmysl mikročipů je úzce spjat s jeho bezpečností. Někdy se označuje jako „Silicon Shield“, protože jeho rozšířený ekonomický význam motivuje USA a spojence k obraně Tchaj -wanu proti možnosti čínské invaze.
Související: Nový čínský 2D tranzistor lze brzy použít k vytvoření nejrychlejších procesorů na světě
TSMC nedávno zasáhl a Dohoda 100 miliard USD (76 miliard GBP) Stavět pět nových amerických továren. Existuje však nejistota, zda mohou být 2nm čipy vyrobeno mimo Tchaj -wanJak se obávají někteří úředníci, což by mohlo podkopat bezpečnost ostrova.
Založena v roce 1987, TSMC, která zkratka zkratka pro výrobu výroby polovodičů na Tchaj -wanu, vyrábí čipy pro jiné společnosti. Tchaj -wan představuje 60% globálního trhu „slévárny“ (outsourcing výroby polovodičů) a drtivá většina z toho pochází samotný od TSMC.
Super-Advanced Microchips TSMC používají jiné společnosti v široké škále zařízení. Vyrábí Apple Procesory řady A. Používá se v telefonech iPhones, iPadů a Mac a produkuje grafické zpracování NVIDIA (GPU) používané pro strojové učení a aplikace AI. Rovněž vyrábí procesory Ryzen a EPYC AMD používané superpočítači po celém světě a produkuje procesory Snapdragon Qualcomm, které používají Samsung, Xiaomi, OnePlus a Google telefony.
V roce 2020 zahájila TSMC speciální miniaturizační proces mikročipu, nazvaný 5NM Technologie FINFETTo hrálo klíčovou roli ve vývoji smartphonu a vysoce výkonných počítačů (HPC). HPC je praxí, jak získat více procesorů, aby pracovali současně na složitých výpočetních problémech.
O dva roky později spustila TSMC a Proces miniaturizace 3nm na základě ještě menších mikročipů. To dále zvýšilo výkonnost a energetickou účinnost. Například procesor Apple A-Series je založen na této technologii.
Smartphony, notebooky a tablety s 2nm čipy by mohly těžit z lepšího výkonu a delší výdrže baterie. To povede k menším a lehčím zařízením bez obětování síly.
Účinnost a rychlost čipů 2nm má potenciál posílit aplikace založené na AI, jako jsou hlasové asistenti, překlad jazyka v reálném čase a autonomní počítačové systémy (ty, které jsou navrženy tak, aby fungovaly s minimálním až žádným lidským vstupem). Datová centra by mohla zažít sníženou spotřebu energie a zlepšené schopnosti zpracování, což by přispělo k cílům udržitelnosti životního prostředí.
Odvětví, jako jsou autonomní vozidla a robotika, by mohla těžit ze zvýšené rychlosti zpracování a spolehlivosti nových čipů, díky čemuž jsou tyto technologie bezpečnější a praktičtější pro rozsáhlé adopci.
To vše zní opravdu slibně, ale zatímco 2nm čipy představují technologický milník, představují také výzvy. První z nich souvisí se složitostí výroby.
Produkce 2nm čipů vyžaduje špičkové techniky jako extrémní ultrafialová (EUV) litografie. Tento složitý a nákladný proces zvyšuje výrobní náklady a vyžaduje extrémně vysokou přesnost.
Dalším velkým problémem je teplo. I při relativně nižší spotřebě, jak se zmenšuje tranzistory a hustoty se zvyšují řízení tepla kritickou výzvou.
Přehřátí může ovlivnit výkon a trvanlivost čipu. Kromě toho mohou v malém měřítku tradiční materiály, jako je křemík, dosáhnout svých výkonnostních limitů, což vyžaduje průzkum různých materiálů.
To znamená, že zvýšená výpočetní výkon, energetická účinnost a miniaturizace umožněná těmito čipy by mohla být bránou do nové éry spotřebitelských a průmyslových počítačů. Menší čipy by mohly vést k průlomům v zítřejší technologii a vytvářet zařízení, která jsou nejen výkonná, ale také diskrétní a šetrnější k životnímu prostředí.
Tento upravený článek je znovu publikován Konverzace Podle licence Creative Commons. Přečtěte si Původní článek.
