شرکت کره‌ای سامسونگ و کمپانی تایوانی تولیدکننده نیمه‌هادی موسوم به TSMC دو برند برتر دنیا در زمینه صنعت نیمه‌هادی‌ها به‌شمار می‌روند. TSMC بزرگ‌ترین تولیدکننده مستقل نیمه‌هادی در جهان است؛ چرا که این شرکت تایوانی مسئولیت تولید تراشه برای کمپانی‌هایی نظیر اپل و هواوی را بر عهده دارد. این کمپانی‌ها قطعات موردنیاز خود را شخصا طراحی می‌کنند؛ اما تجهیزات لازم برای تولید آنها را در اختیار ندارند. ظاهرا قرار است در ماه آوریل، شرکت TSMC میزبان یک کنفرانس مطبوعاتی باشد. بر اساس پیش‌بینی‌ها در جریان این رویداد TSMC به جزئیات بیش‌تری پیرامون نقشه راه تولید تراشه‌های 3 نانومتری اشاره خواهد کرد.
شماره فرآیند، توصیف‌کننده تعداد ترانزیستورهایی است که درون یک مدار یکپارچه قرار می‌گیرند. کوچک‌تر شدن شماره فرآیند به‌معنای افزایش تعداد ترانزیستورهای تعبیه شده درون یک تراشه است. به‌عنوان مثال تراشه 7 نانومتری کایرین 990 5G توسط واحد های‌سیلیکون هواوی طراحی و سپس توسط کمپانی TSMC تولید شد. این تراشه دارای بیش از 10.9 میلیارد ترانزیستور است. استفاده از ترانزیستورهای بیش‌تر درون یک تراشه به‌معنای افزایش توان پردازشی و میزان بهره‌وری انرژی آن است. تراشه 5 نانومتری A14 بایونیک اپل ظاهرا مجهز به 15 میلیارد ترانزیستور خواهد بود. با آغاز 6 ماهه دوم سال جاری، TSMC تولید تراشه‌های 5 نانومتری را آغاز خواهد کرد. بر اساس پیش‌بینی‌ها تراشه A14 بایونیک اپل و تراشه پرچم‌دار آینده هواوی (احتمالا با نام کایرین 1020) نخستین چیپست‌های تولید شده با استفاده از فرآیند 5 نانومتری به‌شمار خواهند رفت.
تعداد ترانزیستورهای مورد استفاده در تراشه‌های 3 نانومتری نیز قابل پیش‌بینی خواهد بود. در حال حاضر تنها کمپانی‌های سامسونگ و TSMC نقشه راه تولید چنین تراشه‌هایی را در اختیار دارند. به گفته وب‌سایت MyDrivers، در جریان مجمع صنایع نیمه‌هادی سامسونگ که سال گذشته در کشور ژاپن برگزار شد؛ این کمپانی اعلام کرد که کارآیی تراشه‌های 3 نانومتری در مقایسه با انواع 7 نانومتری (همانند تراشه اگزینوس 990 به‌کارگیری شده در ورژن اروپایی سری گلکسی S20 در کشورهای اروپایی) 35 درصد ارتقاء یافته و میزان مصرف انرژی در آنها نیز 50 درصد کاهش پیدا می‌کند. سامسونگ امیدوار است که در عرصه تولید تراشه‌های 3 نانومتری به بزرگ‌ترین کمپانی سازنده نیمه‌هادی در جهان تبدیل شود. سامسونگ ادعا می‌کند که به‌زودی و طی سال آینده قادر به آغاز تولید انبوه تراشه‌های 3 نانومتری خواهد بود. TSMC نیز برای راه‌اندازی کارخانه‌ای جهت تولید تراشه‌های 3 نانومتری، مبلغی معادل 19.5 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری نموده است. فرآیند احداث این کارخانه طی سال جاری آغاز خواهد شد.
سامسونگ به منظور تولید تراشه‌های 3 نانومتری از به‌کارگیری ترانزیستورهای FinFET صرف‌نظر می‌کند
سامسونگ برای دستیابی به فرآیند تولید 3 نانومتری از به‌کارگیری ترانزیستورهای FinFET صرف‌نظر نموده و در عوض به منظور بهبود عملکرد ترانزیستورها از فناوری MBCFET (Multi-Bridge Channel Field Effect Tube) استفاده می‌کند. این فناوری با فرآیند تولید FinFET نیز سازگاری دارد؛ موضوعی که حرکت سامسونگ به سوی تولید تراشه‌های 3 نانومتری را سریع‌تر و آسان‌تر خواهد کرد. TSMC هنوز در خصوص ادامه روند استفاده از ترانزیستورهای FinFET یا الگوبرداری از سامسونگ و به‌کارگیری ترانزیستورهای GAA (Gate-All-Around) تصمیم نگرفته است.
سامسونگ در حال کنار گذاشتن ترانزیستورهای FinFET و استفاده از انواع GAA جهت دستیابی به فرآیند تولید 3 نانومتری است
بدین‌ترتیب ظاهرا ادامه حیات قانون مور در معرض خطر قرار دارد. بر اساس مشاهدات اولیه گوردون مور؛ بنیان‌گذار شرکت اینتل، تعداد تراشه‌های موجود درون یک مدار یکپارچه هر ساله 2 برابر می‌شود. در سال 1975 و 10 سال پس از طرح نظریه اولیه، آقای مور قانون پیشین را مورد بازنگری قرار داد و اعلام کرد که تعداد ترانزیستورهای به‌کارگیری شده درون یک مدار یکپارچه هر 2 سال یکبار 2 برابر می‌شود.
طی سالیان گذشته، تحلیل‌گران حوزه فناوری همواره خواهان مرگ قانون مور بوده‌اند؛ اما TSMC و سامسونگ با استفاده از فناوری‌هایی نظیر لیتوگرافی ماوراءبنفش بی‌نهایت آن‌را زنده نگاه داشته‌اند. سامسونگ به منظور علامت‌گذاری دقیق‌تر الگوها روی ویفر سیلیکونی از نور ماوراءبنفش استفاده می‌کند. از آ‌ن‌جا که این الگوها موقعیت قرارگیری ترانزیستورها درون تراشه را مشخص می‌کنند؛ لذا علامت‌گذاری دقیق‌تر این الگوها امکان استقرار ترانزیستورهای بیش‌تر درون نیمه‌هادی را فراهم خواهد کرد. برای روشن شدن پیشرفت‌های به‌دست آمده در زمینه صنعت نیمه‌هادی‌ها طی سالیان گذشته جالب است بدانید که نخستین تراشه بومی طراحی شده توسط اپل، A4 نام داشت. این تراشه با استفاده از فرآیند 45 نانومتری تولید شد و در نخستین نسل آی‌پد و گوشی آی‌فون 4 مورد بهره‌برداری قرار گرفت. این در حالیست که تراشه سال 2020 اپل موسوم به A14 بایونیک با استفاده از فرآیند 5 نانومتری تولید خواهد شد.
با برگزاری کنفرانس مطبوعاتی TSMC در ماه آوریل سال جاری، ابعاد بیش‌تری از فرآیند 3 نانومتری روشن خواهد شد. کمپانی تایوانی در جریان این رویداد احتمالا پیرامون نقشه راه تولید تراشه‌های 3 نانومتری، 2 نانومتری و حتی مقیاس‌های پایین‌تر توضیحاتی را ارایه خواهد داد.
