2 นาโน ยังไม่ทันได้ใช้เลย พี่จะไป 1 นาโนแล้ว 🍋
Samsung มีรายงานว่าเตรียมเดินหน้าพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตชิประดับ 1 นาโนเมตร (1nm) โดยตั้งเป้าจะเริ่มผลิตจริงในช่วงปี 2031 ขณะที่กระบวนการวิจัยและพัฒนา (R&D) คาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2030 แต่การย่อขนาดจาก 2nm ลงสู่ 1nm ถือเป็นความท้าทายอย่างมาก จากข้อจำกัดทางฟิสิกส์และโครงสร้างของทรานซิสเตอร์ที่ซับซ้อนขึ้นเมื่อมีขนาดเล็กล ง
.
เพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดดังกล่าว Samsung มีแผนนำเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า “Fork Sheet” มาใช้งาน ซึ่งเป็นการต่อยอดจากสถาปัตยกรรม GAA (Gate-All-Around) ที่ใช้ในกระบวนการผลิต 2nm โดยแนวคิดสำคัญคือการเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ในพื้นที่เท่าเดิม ผ่านการเพิ่มผนังฉนวน (non-conductive wall) คั่นระหว่างโครงสร้างเกต
.
ทำให้สามารถจัดวางทรานซิสเตอร์ได้ถี่ขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของชิป พูดง่าย ๆ เป็นการจัด Layout ใหม่ ลดช่องว่างระหว่างทรานซิสเตอร์
.
ปัจจุบัน เทคโนโลยี GAA ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงานด้วยการขยายช่องทางการไหลของกระแสไฟจากเดิม 3 ด้านเป็น 4 ด้าน แต่เมื่อเข้าสู่ระดับที่เล็กกว่า 2nm แนวทางเดิมอาจไม่เพียงพอ จึงจำเป็นต้องพัฒนาโครงสร้างใหม่อย่าง Fork Sheet เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ให้สูงขึ้นอีกขั้น
.
โดยหลักแล้ว การลดขนาดกระบวนการผลิตลงสู่ระดับ 1nm จะช่วยเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ ส่งผลให้สามารถยกระดับประสิทธิภาพของชิปได้ หรือเลือกลดขนาดชิปให้เล็กลงพร้อมเพิ่มประสิทธิภาพด้านการใช้พลังงาน แต่ผลลัพธ์จริงยังขึ้นอยู่กับการออกแบบและประสิทธิภาพของเทคโนโลยีในแต่ละรุ่น
.
แต่ทาง Samsung ยังต้องเผชิญความท้าทายด้านประสิทธิภาพ โดยเฉพาะชิปบนเทคโนโลยี 2nm รุ่นปัจจุบันอย่าง Exynos 2600 ที่มีรายงานปัญหาการใช้พลังงานสูง โดยสามารถดึงพลังงานได้ถึงประมาณ 30 วัตต์ในบางสถานการณ์ เช่น การทดสอบด้วย Geekbench 6 ส่งผลให้แม้ประสิทธิภาพจะสูงขึ้น แต่ก็แลกมากับการใช้พลังงานที่มากขึ้น และอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่สั้นลงเมื่อเทียบกับรุ่นที่ใช้ชิป Snapdragon
.
โดยสรุป แม้ Samsung จะมีแผนระยะยาวในการพัฒนาไปสู่กระบวนการผลิต 1nm ด้วยเทคโนโลยี Fork Sheet แต่ความสำเร็จของแผนดังกล่าวยังขึ ้นอยู่กับความสามารถในการแก้ไขปัญหาด้านประสิทธิภาพและการใช้พลังงานของเทคโนโลยีในปัจจุบัน ซึ่งยังคงเป็นโจทย์สำคัญที่บริษัทต้องเร่งพัฒนาในช่วงหลายปีข้างหน้า
.
ที่มา : Wccftech
จากประสบการณ์การติดตามเทคโนโลยีการผลิตชิปของ Samsung มานาน เทคโนโลยี 2 นาโนเมตรยังคงเป็นก้าวสำคัญก่อนที่บริษัทจะพุ่งไปสู่ 1 นาโนเมตร ซึ่งถือเป็นความท้าทายครั้งใหญ่ของวงการเซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากเมื่อขนาดทรานซิสเตอร์เล็กมากขึ้น อุปสรรคทางฟิสิกส์และการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าก็ยิ่งทวีความซับซ้อนขึ้นตามไปด้วย ในแง่ของการใช้งานจริง เทคโนโลยี 2 นาโนเมตรที่ Samsung ได้เปิดตัวกับชิป Exynos 2600 นั้น แม้จะมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็แลกมาด้วยการใช้พลังงานที่สูงและปัญหาอายุแบตเตอรี่ที่ลดลง ซึ่งบ่งบอกชัดเจนว่าการลดขนาดชิปไม่ได้แปลว่าจะดีขึ้นทุกด้านโดยอัตโนมัติ จากข้อมูลในบทความ เทคโนโลยี "Fork Sheet" มีบทบาทสำคัญในการออกแบบชิปรุ่นใหม่ของ Samsung เพราะจะช่วยแก้ปัญหาความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ได้โดยนำผนังฉนวนมาแทรกกลางระหว่างทรานซิสเตอร์ ทำให้สามารถเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ในพื้นที่เท่าเดิมได้มากขึ้น ซึ่งจะนำมาซึ่งประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการประหยัดพลังงานมากกว่ารูปแบบเดิมที่ใช้สถาปัตยกรรม GAA ในฐานะที่ติดตามเทรนด์เซมิคอนดักเตอร์ ผมเชื่อว่านวัตกรรมเช่น Fork Sheet จะเป็นก้าวสำคัญในการขจัดข้อจำกัดทางฟิสิกส์ที่เคยเป็นอุปสรรคของการลดขนาดและประสิทธิภาพของชิป โดยเฉพาะในยุคที่อุปกรณ์อัจฉริยะต้องใช้งานได้ยาวนานและประมวลผลหนักขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับผู้ที่สนใจเทคโนโลยีนี้ ควรจับตาดูความคืบหน้าของการวิจัยและพัฒนาของ Samsung ในช่วง 5-10 ปีข้างหน้า เพราะหากสามารถแก้ไขปัญหาการใช้พลังงานสูงได้สำเร็จ Samsung ก็อาจกลายเป็นผู้นำในตลาดชิประดับโลกผ่านเทคโนโลยี 1 นาโนเมตรที่เป็นนวัตกรรมล้ำยุคจริงๆ
