Molti di voi conoscono la legge di Moore, l’osservazione fatta nel 1965 dall’ex CEO di Intel Gordon Moore che notò come il numero di transistor in un circuito integrato denso (IC) raddoppiato ogni anno. Nel 1975, Moore ha rivisto la legge per affermare che il numero di transistor raddoppia ogni due anni. In questo momento, le migliori fonderie come TSMC e Samsung sono in grado di costruire chip utilizzando il nodo di processo a 5 nm.
Senza la macchina EUV, la legge di Moore sarebbe morta qualche anno fa”
Mentre TSMC sperava di spedire chip a 3 nm l’anno prossimo, le migliori fonderie del mondo sono ora considerando l’uso del suo nodo di processo a 4 nm per il SoC A16 Bionic invece di 3 nm come previsto. Di conseguenza, la linea 2022 di iPhone 14 potrebbe non essere così potente ed efficiente dal punto di vista energetico come inizialmente pensato. Samsung sperava di iniziare la produzione in serie di i suoi componenti a 3 nm nel 2023 utilizzando il nodo di processo a 4 nm per il chipset Snapdragon 898 del prossimo anno.
Un EUV ha le dimensioni di un autobus e costa 150 milioni di dollari
Il numero di transistor che alimentano il taglio di oggi-edge è incredibile. Considera che il chip M1 a 5 nm di Apple è dotato di 16 miliardi di transistor. Come si può anche solo progettare un componente del genere? La risposta è che utilizzando le macchine per litografia a ultravioletti estremi (EUV) prodotte dalla società olandese ASML, le fonderie possono incidere piccoli circuiti in wafer che diventano i chip di potenza utilizzati su smartphone, tablet, dispositivi indossabili e altri dispositivi. Secondo Wired, ASML ha introdotto la prima macchina EUV prodotta in serie in 2017. L’azienda sta lavorando in Connecticut su una parte dell’EUV di prossima generazione che utilizzerà tecniche avanzate per ridurre le dimensioni della lunghezza d’onda utilizzata dalla macchina. Ciò consentirà di progettare i chip con spazio per più transistor. L’inclusione di più transistor all’interno di un chip lo rende più potente e meno efficiente dal punto di vista energetico.
Ogni EUV costa circa $ 150 milioni, il che limita il numero di fonderie in grado di permettersi le macchine alle prime tre (TSMC, Samsung e Intel). Un EUV non è solo un enorme investimento, è un enorme pezzo di attrezzatura che è grande circa quanto un autobus e contiene 100.000 parti e 2 km di cavi. La luce che emana dall’EUV rimbalza su diversi specchi altamente lucidati per incidere su wafer caratteristiche piccole come pochi atomi.
I primi chip realizzati utilizzando la macchina EUV di nuova generazione potrebbero essere prodotti da Intel. Il professore del MIT Jesús del Alamo definisce la nuova macchina EUV una macchina incredibile. Lavorando su nuove architetture a transistor, del Alamo afferma:”È un prodotto assolutamente rivoluzionario, una svolta che darà nuova vita all’industria per anni”.
Gli Stati Uniti hanno bloccato la fonderia cinese SMIC dal acquistare una macchina EUV
Come complimento ambiguo che mostra l’importanza delle macchine EUV per la produzione di chip all’avanguardia, gli Stati Uniti hanno cercato di bloccare l’accesso della Cina alle macchine. Gli Stati Uniti hanno esercitato pressioni sugli olandesi affinché non rilasciassero licenze di spedizione che consentissero di consegnare una macchina EUV alle fonderie in Cina. E finora, ASML afferma di non aver spedito una singola unità nel paese.
La più grande fonderia cinese, Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC), secondo quanto riferito ha ordinato un EUV da $ 150 milioni da ASML e l’amministrazione Trump ha esercitato pressioni per assicurarsi che la macchina non sia mai stata spedita. Di conseguenza, SMIC è diversi nodi di processo dietro TSMC e Samsung che impediscono a Huawei di rivolgersi semplicemente all’azienda per fornirle chip all’avanguardia.
Will Hunt, un analista di ricerca presso la Georgetown University, afferma:”Puoi”t realizzare chip all’avanguardia senza le macchine ASML. Molto dipende da anni e anni di armeggiare con cose e sperimentazioni, ed è molto difficile accedervi.”Huawei si è rivolta a SMIC per costruire il suo SoC Kirin 710A utilizzando il nodo di processo a 14 nm. Discutendo della macchina EUV, Hunt sottolinea che ogni componente utilizzato è”sorprendentemente sofisticato e straordinariamente complesso.”