สิ่งหนึ่งที่ดีจากการบริหารของ Trump คือการมุ่งเน้นไปที่การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ สิ่งนี้ทำให้ TSMC โรงหล่อชั้นนำของโลกเปิดโรงงานผลิตชิปในเมืองฟีนิกซ์ รัฐแอริโซนา ซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2567 โดยชิปจะออกจากสายการผลิตที่ผลิตโดยใช้โหนดกระบวนการ 5 นาโนเมตรของโรงหล่อ
ส่วนประกอบที่ช่วยให้ใส่เข้าไปในชิปได้มากขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะโดยปกติยิ่งจำนวนทรานซิสเตอร์ที่เสียบรองเท้าในชิปสูงเท่าใด ก็ยิ่งมีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานมากขึ้นเท่านั้น ในปีนี้ Samsung Foundry จะจัดส่งชิป 3nm และในปีหน้า TSMC จะส่ง 3nm A17 Bionic ให้กับ Apple สำหรับ iPhone 15 Pro และ iPhone 15 Ultra
Gate All Around ทรานซิสเตอร์จะใช้ในการผลิต 3nm ของ Samsung และการผลิต 2nm ของ TSMC เครดิตรูปภาพ CopperPod ตัวอย่างเช่น A13 Bionic ที่พบใน iPhone 11 series จากปี 2019 ผลิตโดย TSMC โดยใช้โหนดกระบวนการ 7nm และมีทรานซิสเตอร์ 8.5 พันล้านตัว A16 Bionic ที่ใช้ในการขับเคลื่อน iPhone 14 Pro รุ่นต่างๆ ผลิตโดย TSMC โดยใช้กระบวนการ 5nm ที่ได้รับการปรับปรุง (ซึ่งเรียกว่า 4nm) และชิปแต่ละตัวมีทรานซิสเตอร์เกือบ 16 พันล้านตัว ย้อนกลับไปในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2564 IBM ประกาศว่าได้พัฒนาชิป 2nm ที่สามารถ”บรรจุทรานซิสเตอร์ได้ 50 พันล้านตัวในพื้นที่ที่มีขนาดเท่าเล็บมือ”Apple ซึ่งคิดเป็น 25% ของรายได้ประจำปีของ TSMC จะ ชอบที่จะย้ายการผลิตชิปไปยังพื้นที่ของโลกซึ่งไม่ได้เป็นจุดสนใจของจีนอย่างไต้หวัน เนื่องจากจีนต้องการพึ่งพาตนเองในการผลิตชิป จึงมีความกลัวอยู่เสมอว่าประเทศนี้มุ่งเป้าไปที่ไต้หวัน Apple ชอบที่จะย้ายการผลิตที่ทันสมัยของ TSMC ออกจากไต้หวันและไปยังรัฐต่างๆ ดังที่เรากล่าวไว้ โรงงานของ TSMC ในสหรัฐฯ คาดว่าจะผลักดันชิป 5nm ออกไป แต่ตาม TechSpot ทั้ง Apple และ TSMC กำลังหารือเกี่ยวกับการย้ายการผลิต 3nm ของ TSMC ไปยังสหรัฐอเมริกา สิ่งนี้อาจทำให้ TSMC ต้องนำผู้มีความสามารถระดับสูงมาสู่สหรัฐอเมริกา Apple จะสามารถเข้าถึงชิปของตนได้เร็วกว่าหาก TSMC สามารถผลิตชิปเหล่านี้ในรัฐแอริโซนา และอาจบรรเทาความกังวลบางประการที่อาจมีเกี่ยวกับสถานการณ์ทางภูมิศาสตร์การเมืองของ Apple
เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในทันที และด้วยโรงงานในรัฐแอริโซนาที่ไม่คาดว่าจะเปิดสำหรับธุรกิจจนถึงปี 2025 เมื่อถึงเวลาที่โหนดกระบวนการ 3nm จะพร้อมใช้งานในอเมริกา Apple อาจใช้ 2nm ชิปใน iPhone 17 Pro Series แต่ถ้าบริษัทยังคงแยกความแตกต่างระหว่างชิปที่ใช้ในรุ่นที่ไม่ใช่รุ่น Pro และ Pro โดยในปี 2025 iPhone 17 และ iPhone 17 Plus อาจใช้ชิปที่ผลิตในสหรัฐอเมริกาได้
นอกจากนี้ TSMC อีกรุ่นหนึ่ง โรงงานต่างๆ กำลังทำงานเพื่อให้โหนดกระบวนการลดลงเหลือ 1 นาโนเมตร เมื่อเดือนที่แล้ว Samsung Foundry ได้ประกาศแผนงานสำหรับการผลิตชิปซึ่งจะเปลี่ยนจากโหนดกระบวนการ 3nm ในปีนี้เป็น 2nm ในปี 2568 ในปี 2570 Samsung Foundry กล่าวว่าจะผลิตชิปโดยใช้โหนดกระบวนการ 1.4nm Intel ประกาศเมื่อปีที่แล้วว่าเทคโนโลยีใหม่จะช่วยให้สามารถแข่งขันเพื่อความเป็นผู้นำด้านกระบวนการภายในปี 2568 กับ TSMC และ Samsung
TSMC จะไม่เปลี่ยนไปใช้ทรานซิสเตอร์ Gate All Around จนกว่าจะเริ่มจัดส่งชิป 2nm
ปัญหาที่บริษัทอย่าง TSMC, Samsung Foundry และ Intel ต้องเผชิญคือวิธีทำให้ทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กลง กระบวนการทั้งหมดซับซ้อนมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา TSMC และ Samsung Foundry ได้ใช้ทรานซิสเตอร์ที่เรียกว่า FinFET (fin-shaped Field Effect) ปีนี้ Samsung เริ่มใช้ทรานซิสเตอร์ Gate-All-Around (GAA)
ทรานซิสเตอร์ GAA สามารถให้เกตสัมผัสกับช่องสัญญาณของทรานซิสเตอร์ทั้งสี่ด้านเพื่อให้ควบคุมการไหลของกระแสได้มากขึ้น (ทรานซิสเตอร์ FinFET ครอบคลุมช่องสามด้านเท่านั้น) โดยเปลี่ยนแนวตั้ง ครีบที่มีกองแนวนอนของสิ่งที่เรียกว่านาโนชีต ทรานซิสเตอร์ GAA ซึ่งออกแบบโดย Samsung เป็นครั้งแรก สามารถช่วยลดขนาดทรานซิสเตอร์ (ข้อดีที่เราได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้) และปรับปรุงความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ทำให้มีทรานซิสเตอร์มากขึ้นภายในชิป
ชิป GAA ยังช่วยให้ช่องสัญญาณสามารถขยายได้ภายใน ส่วนประกอบซึ่งจะทำให้ชิปทำงานเร็วขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยขับเคลื่อนชิปประหยัดพลังงานอีกด้วย โปรดทราบว่า TSMC ยึดติดกับ FinFET สำหรับการผลิต 3nm และจะใช้ GAA เมื่อชิป 2nm เริ่มต้นจากสายการผลิต Samsung ใช้ GAA กับส่วนประกอบ 3nm แล้ว