רבים מכם מכירים את חוק מור, התצפית שנעשתה בשנת 1965 על ידי מנכ"ל אינטל לשעבר, גורדון מור, שציין כיצד מספר הטרנזיסטורים במעגל משולב צפוף (IC) הוכפל מדי שנה. בשנת 1975, מור תיקן את החוק כדי לקבוע שמספר הטרנזיסטורים מוכפל מדי שנתיים. נכון לעכשיו, מפעלי יציקה מובילים כמו TSMC וסמסונגמסוגלים לבנות שבבים באמצעות צומת התהליך של 5nm.
ללא מכונת ה-EUV, חוק מור היה מת לפני כמה שנים"
בעוד TSMC קיוותה לשלוח שבבי 3nm בשנה הבאה, בית היציקה המוביל בעולםשוקל כעת את השימוש בצומת התהליך 4nm שלה עבור A16 Bionic SoCבמקום 3 ננומטר כצפוי. כתוצאה מכך, ייתכן שקו ה-iPhone 14 2022 לא יהיה חזק וחסכוני באנרגיה כפי שחשבו תחילה. סמסונג קיוותה להתחיל בייצור נפחי של רכיבי ה-3nm שלה בשנת 2023 תוך שימוש בצומת התהליך של 4nm עבור ערכת השבבים Snapdragon 898 של השנה הבאה.
EUV הוא בערך בגודל של אוטובוס ועולה 150 מיליון דולר
מספר הטרנזיסטורים המפעילים את ערכות השבבים החדישות של היום הוא מדהים. קחו בחשבון ששבב ה-5nm M1 של אפל מצויד ב-16 מיליארד טרנזיסטורים. איך אפשר בכלל לעצב רכיב כזה? התשובה היא באמצעות מכונות ליתוגרפיה אולטרה סגול קיצונית (EUV) שהתבררה על ידי החברה ההולנדית ASML, בתי יציקה יכולים לחרוט מעגלים קטנים לתוך פרוסות שהופכים לשבבי הכוח המשמשים בסמארטפונים, טאבלטים, מכשירים לבישים והתקנים אחרים.
לְפִיחוטי, ASML הציגה את מכונת ה-EUV הראשונה בייצור המוני בשנת 2017. החברה עובדת בקונטיקט על חלק מהדור הבא של ה-EUV שישתמש בטכניקות מתקדמות כדי להקטין את גודל אורך הגל המשמש את המכונה. זה יאפשר לעצב שבבים עם מקום ליותר טרנזיסטורים. הכללת טרנזיסטורים נוספים בתוך שבב הופכת אותו לחזק וחסכוני יותר באנרגיה.
כל EUV עולה בערך 150 מיליון דולר, מה שמגביל את מספר בתי היציקה שיכולים להרשות לעצמם את המכונות לשלושה המובילים (TSMC, סמסונג ואינטל). EUV הוא לא רק השקעה עצומה, הוא ציוד ענק שגודלו בערך כמו אוטובוס ומכיל 100,000 חלקים ו-2 ק"מ של כבלים. האור שבוקע מה-EUV מקפיץ כמה מראות מלוטשות מאוד כדי לחרוט תכונות קטנות כמו כמה אטומים בגודל על גבי פרוסות.
השבבים הראשונים שנוצרו באמצעות מכונת ה-EUV מהדור הבא יכולים להיות מיוצרים על ידי אינטל. פרופסור MIT חסוס דל אלאמו מכנה את מכונת ה-EUV החדשה מכונה מדהימה. בעבודה על ארכיטקטורות טרנזיסטורים חדשות, אומר דל אלאמו, "זהו מוצר מהפכני לחלוטין, פריצת דרך שהולכת לתת חיים חדשים לתעשייה למשך שנים."
ארה"ב חסמה את היציקה הסינית SMIC מלרכוש מכונת EUV
כמחמאה בגב שמראה את החשיבות של מכונות EUV לייצור שבבים חדשניים, ארה"ב ניסתה לחסום את הגישה של סין למכונות. ארה"ב הפעילה לחץ על ההולנדים שלא להנפיק רישיונות שילוח שיאפשרו מסירת מכונת EUV לבתי יציקה בתוך סין. ועד כה, ASML אומרת שהיא לא שלחה יחידה אחת לארץ.
לפי הדיווחים, בית היציקה הגדול בסין, Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC), הזמינה 150 מיליון דולר EUV מ-ASML וממשל טראמפ הפעיל לחץכדי לוודא שהמכונה מעולם לא נשלחה. כתוצאה מכך, SMIC הוא מספר צמתי תהליך מאחורי TSMC וסמסונג, מה שמונע מ-Huawei פשוט לפנות לחברה כדי לספק לה שבבים חדשניים.
וויל האנט, מנתח מחקר מאוניברסיטת ג'ורג'טאון, אומר, "אי אפשר לייצר שבבים מובילים בלי המכונות של ASML. הרבה מזה מסתכם בשנים על גבי שנים של התעסקות בדברים וניסויים, וקשה מאוד לקבל גישה לזה". Huawei אכן פנתה ל-SMIC כדי לבנות את ה-Kirin 710A SoC שלה באמצעות צומת התהליך של 14nm. בדיון על מכונת ה-EUV, האנט מציין שכל רכיב בשימוש הוא "מתוחכם להפליא ומורכב בצורה יוצאת דופן".
