Monet teistä tuntevat Mooren lain, Intelin entisen toimitusjohtajan Gordon Mooren vuonna 1965 tekemän havainnon, joka huomasi kuinka transistoreiden määrä tiheä integroitu piiri (IC) kaksinkertaistui vuosittain. Vuonna 1975 Moore muutti lakia todetakseen, että transistorien määrä kaksinkertaistuu kahden vuoden välein. Tällä hetkellä huippuvalimot, kuten TSMC ja Samsung, pystyvät rakentamaan siruja 5 nm: n prosessisolmulla.
Ilman EUV-konetta Mooren laki olisi kuollut muutama vuosi sitten”
Vaikka TSMC toivoisi toimittavansa 3 nm: n sirut ensi vuonna, maailman huippuvalimo harkitsee nyt 4 nm: n prosessisolmunsa käyttöä A16 Bionic SoC: lle odotetusti 3 nm: n sijasta. Tämän seurauksena vuoden 2022 iPhone 14-linja ei ehkä ole niin tehokas ja energiatehokas kuin ensin ajateltiin. Samsung toivoi aloittavansa sen 3 nm: n komponentit vuonna 2023 ja käyttävät 4 nm: n prosessisolmua seuraavan vuoden Snapdragon 898-piirisarjassa.
EUV on suunnilleen linja-auton kokoinen ja maksaa 150 miljoonaa dollaria
Nykypäivän leikkaukseen syötettävien transistorien määrä edge -piirisarjat ovat uskomattomia. Ajattele, että Applen 5 nm: n M1-siru on varustettu 16 miljardilla transistorilla. Kuinka voit edes suunnitella tällaisen komponentin? Vastaus on käyttämällä hollantilaisen ASML: n kehittämiä äärimmäisiä ultravioletti (EUV)-litografiakoneita, valimot voivat syövyttää pieniä piirejä kiekkoihin, joista tulee älypuhelimissa, tableteissa, puettavissa laitteissa ja muissa laitteissa käytettävät virtalähteet. Langallinen , ASML esitteli ensimmäisen massatuotannon EUV-koneen 2017. Yritys työskentelee Connecticutissa osana seuraavan sukupolven EUV: tä, joka käyttää kehittyneitä tekniikoita koneen käyttämän aallonpituuden pienentämiseksi. Tämä mahdollistaa sirujen suunnittelun, jossa on tilaa useille transistoreille. Kun lisäät transistoreita sirun sisään, se on tehokkaampi ja vähemmän energiatehokas.
Jokainen EUV maksaa noin 150 miljoonaa dollaria, mikä rajoittaa koneiden varavalikoiden määrää kolmen parhaan joukkoon (TSMC, Samsung ja Intel). EUV ei ole vain valtava investointi, se on valtava laite, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin bussi ja sisältää 100 000 osaa ja 2 km kaapeleita. EUV: stä tuleva valo heijastuu useista kiillotetuista peileistä ja syövyttää kiekkoihin jopa muutaman atomin kokoisia ominaisuuksia.
Ensimmäiset seuraavan sukupolven EUV-koneella tehdyt sirut voitaisiin valmistaa Inteliltä. MIT-professori Jesús del Alamo kutsuu uutta EUV-konetta uskomattomaksi koneeksi. Työskennellessään uusien transistori-arkkitehtuurien parissa del Alamo sanoo:”Se on ehdottomasti vallankumouksellinen tuote, läpimurto, joka antaa teollisuudelle uutta elämää vuosien ajan.”
Yhdysvallat esti kiinalaisen valimon SMIC: n EUV-koneen ostaminen
Jälkikäteen annettavana kohteliaisuutena, joka osoittaa EUV-koneiden merkityksen huippuluokan sirujen valmistuksessa, Yhdysvallat on yrittänyt estää Kiinan pääsyn koneisiin. Yhdysvallat on painostanut hollantilaisia olemaan myöntämättä sellaisia kuljetuslupia, joiden avulla EUV-kone voidaan toimittaa Kiinan valimoille. Toistaiseksi ASML sanoo, ettei se ole lähettänyt yksikköä maahan.
Kiinan suurin valimo, Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC), ilmoitti tilaavansa 150 miljoonan dollarin EUV: n ASML: ltä ja Trumpin hallinto painosti. varmistaaksesi, ettei konetta koskaan toimiteta. Tämän seurauksena SMIC on useita prosessisolmuja TSMC: n ja Samsungin takana, mikä estää Huaweia yksinkertaisesti kääntymästä yrityksen puoleen toimittaakseen sille huippuluokan siruja.
Will Hunt, Georgetownin yliopiston tutkimusanalyytikko, sanoo:”Voit t tehdä huippuluokan siruja ilman ASML: n koneita. Monet niistä johtuvat vuosien ja vuosien asioiden parissa tekemisestä ja kokeilusta, ja siihen on erittäin vaikea päästä käsiksi.”Huawei kääntyi SMIC: n puoleen rakentaakseen Kirin 710A SoC: n 14 nm: n prosessisolmulla. Keskustellessaan EUV-koneesta Hunt huomauttaa, että jokainen käytetty komponentti on”hämmästyttävän hienostunut ja poikkeuksellisen monimutkainen”.