تسير أفضل المصانع بسرعة كبيرة في سعيها المستمر لتحسين سرعة وأداء وكفاءة شرائح الهواتف الذكية، حيث من المتوقع أن تبدأ شركة TSMC، أكبر مصنع شرائح في العالم، الإنتاج الضخم لشرائح 2 نانومتر هذا العام. وفي العام المقبل، ستبدأ الشركة، التي مقرها تايوان، الإنتاج الضخم لشرائح 1.6 نانومتر. ومع انخفاض حجم عقدة المعالجة، يتقلص حجم الترانزستورات داخل الرقائق، مما يسمح بإضافة عدد أكبر منها.
خطط لإنتاج شرائح 1.6 نانومتر العام المقبل
هذا التقدم مهم لأن الترانزستورات الأصغر تعني إمكانية دمج عدد أكبر منها في مساحة معينة من الشريحة. وعادةً ما يزداد هذا المقياس، المعروف بكثافة الترانزستورات، كلما انخفضت عقدة المعالجة. كما أن عدد الترانزستورات في الشريحة يعد أمرًا حاسمًا، حيث يعني العدد الأكبر من الترانزستورات عادةً أن أشباه الموصلات أكثر قوة وكفاءة في استخدام الطاقة.
على سبيل المثال، في عام 2019، كان iPhone 11 مزودًا بمعالج A13 Bionic بدقة 7 نانومتر، والذي يحتوي على 8.5 مليار ترانزستور. أما في سبتمبر الماضي، تم إطلاق iPhone 16 Pro Max مع معالج A18 Pro بدقة 3 نانومتر. وعلى الرغم من أن شركة Apple لم تكشف رسميًا عن عدد الترانزستورات في الشريحة، فمن المرجح أن تحتوي على أكثر من 20 مليار ترانزستور، بناءً على أن معالج A17 Pro يحتوي على 19 مليار ترانزستور.
تواصل شركة TSMC تحقيق نمو سريع، حيث أعلنت مؤخرًا عن زيادة إيرادات الربع الرابع بنسبة 37% على أساس سنوي لتصل إلى 26.88 مليار دولار. ومع ذلك، توقعت TSMC انخفاضًا طفيفًا في الإيرادات للربع الأول من عام 2025 بسبب “الموسمية في سوق الهواتف الذكية”، رغم أن إجمالي الإيرادات سيظل مرتفعًا بنسبة 34.7% على أساس سنوي.
مع بدء إنتاج رقائق 2 نانومتر، ستستخدم TSMC ترانزستورات Gate-All-Around (GAA) التي تعتمد على صفائح نانوية أفقية مكدسة رأسياً، مما يسمح للبوابة بتغطية جميع جوانب القناة، مما يحسن الكفاءة في استخدام الطاقة ويمنع تسرب التيار. وعند بدء إنتاج رقائق 1.6 نانومتر، ستقدم TSMC تقنية توصيل الطاقة من الخلف (BPD)، حيث يتم نقل الطاقة من الجهة الخلفية للرقاقة، مما يوفر مساحة أكبر للترانزستورات.
للتوضيح، كان هاتف iPhone الأصلي الذي أُطلق في 2007 يستخدم شريحة بدقة 90 نانومتر. ومن المتوقع أن تعمل سلسلة iPhone 17 القادمة في سبتمبر المقبل بشريحة A19 وA19 Pro، المصنوعة باستخدام تقنية 3 نانومتر من الجيل الثالث من TSMC (N3P). وبالتالي، من المتوقع أن تطلق Apple أول هاتف iPhone مزودًا بشريحة بدقة 2 نانومتر مع سلسلة iPhone 18 في عام 2026.