لطالما لعبت شركة TSMC دورًا مهيمنًا في مجال تصنيع الرقائق الإلكترونية. وبغض النظر عن تقنية التصنيع أو حجم الإنتاج، فإنها جميعًا تُعدّ منافسًا رئيسيًا. مع ذلك، انتشرت مؤخرًا أخبار على الإنترنت حول "تغيرات في سوق تصنيع الرقائق الإلكترونية" و"استبدال سامسونج لشركة TSMC".

والسبب هو أن شركة سامسونج عرضت أول شريحة 3 نانومتر في العالم في مؤتمر IEEE ISSCC الدولي للدوائر المتكاملة الذي عقد منذ وقت ليس ببعيد.

علاوة على ذلك، فإن الشريحة التي عرضتها سامسونج لا تستخدم فقط أحدث تقنيات المعالجة، ولكنها تعمل أيضًا على ترقية تقنية GAAFET (ترانزستور تأثير المجال ذو البوابة المحيطة) الخاصة بشركة TSMC.

باختصار، تستخدم شركتا TSMC وسامسونج حاليًا تقنية FinFET (ترانزستور تأثير المجال ذو الزعانف) في إنتاج رقائق 5 نانومتر. وتُعتبر تقنية GAAFET المستخدمة في رقائق سامسونج 3 نانومتر الجيل التالي من تقنية FinFET.

تتمثل ميزة هذه التقنية في بنيتها الممتازة، ويمكن للرقائق التي تستخدم تقنية FinFET استيعاب المزيد من الترانزستورات.

لا تحافظ تقنية GAAFET على مزايا تقنية FinFET فحسب، بل تعمل أيضاً على فرز وضبط الترانزستورات على الشريحة لتحقيق أقصى استفادة من الطاقة، مما يؤدي إلى توفير الطاقة وتقليل الحرارة.

وفقًا للبيانات الرسمية من سامسونج، فإن رقائق 3 نانومتر التي تستخدم تقنية GAAFET تتميز باستهلاك طاقة أقل بنسبة 50٪ وأداء أعلى بنسبة 30٪ من رقائق 3 نانومتر التي تستخدم تقنية FinFET.

إذا كانت البيانات التي قدمتها سامسونج صحيحة، فإن رقائق سامسونج بتقنية 3 نانومتر GAAFET ستتفوق بلا شك على رقائق TSMC من نفس الفترة. وقد يتحقق هدف سامسونج في تجاوز TSMC والوصول إلى صدارة صناعة الرقائق الإلكترونية عالميًا خلال العامين المقبلين.

لكن شركة TSMC لا تخلو من الدعم. فكما تعلمون، لطالما افتخرت TSMC بتقنيتها المتميزة في السوق. وفي مواجهة المنافسة الشرسة من سامسونج هذه المرة، سارعت TSMC بدورها إلى تطوير تقنيات رقائقها الإلكترونية.

بحسب تقارير إعلامية تايوانية، ستتعاون شركة TSMC مع قطاع صناعة الرقائق الياباني لتطوير رقائق بتقنية 2 نانومتر. ورغم أن اليابان لا تمتلك مصانع رقائق متطورة، إلا أنها تحتل مكانة بالغة الأهمية في المراحل الأولى لتطوير التقنيات المتقدمة.

لنأخذ آلات الطباعة الحجرية بتقنية الأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV)، وهي الأكثر شيوعًا بين المستخدمين المحليين، كمثال. كما نعلم جميعًا، فإن شركة ASML هي الشركة الوحيدة في العالم القادرة على إنتاج هذه الآلات. لكن الكثيرين لا يعلمون أن ASML تفتقر إلى دعم الشركات اليابانية، ما يجعل بناء آلة طباعة حجرية بتقنية الأشعة فوق البنفسجية القصوى أمرًا مستحيلاً.

تؤدي الشركات اليابانية دورًا هامًا في العديد من جوانب تصنيع آلات الطباعة الحجرية بتقنية الأشعة فوق البنفسجية القصوى. وتستحوذ شركة طوكيو للإلكترونيات اليابانية على كامل سوق معدات طلاء وتطوير آلات الطباعة الحجرية الضوئية. كما تُعد شركة ليزرتك اليابانية الشركة الوحيدة في العالم القادرة على إنتاج معدات فحص أقنعة الطباعة الحجرية بتقنية الأشعة فوق البنفسجية القصوى. وفيما يتعلق بمبيعات المواد المقاومة للضوء، تتمتع الشركات المصنعة اليابانية بحصة رائدة بفارق كبير.

بالنسبة لشركة TSMC، وبالاعتماد على البنية التحتية التقنية المتينة لصناعة أشباه الموصلات اليابانية، ستكون أبحاث وتطوير التقنيات الجديدة أكثر فعالية بنصف الجهد. وتتطلع اليابان أيضاً إلى التعاون مع TSMC. في الواقع، منذ عام 2020، مدت اليابان يد التعاون لشركة TSMC ودعتها لإنشاء مصنع متطور لتصنيع الرقائق على أراضيها.

إضافةً إلى ذلك، جمعت اليابان عمالقة صناعة رقائق أشباه الموصلات المحليين، مثل طوكيو إلكترونيكس وكانون وسكرين، لتشكيل فريق بحث وتطوير. وتخطط اليابان لتأسيس تقنية تصنيع أشباه الموصلات من الجيل التالي بتقنية 2 نانومتر بحلول منتصف هذا العام، وتُلزم هذه الشركات بإنشاء خطوط إنتاج تجريبية لتطوير تقنيات المعالجة والتنظيف الكهربائية الدقيقة ذات الصلة. ويمكن القول إن اليابان على أتم الاستعداد لهذا التعاون.

استنادًا إلى الأخبار السابقة التي أعلنتها شركة TSMC، ستستخدم الشركة تقنية MBCFET (ترانزستور تأثير المجال متعدد القنوات الجسرية) في عملية تصنيع 2 نانومتر، وهي نوع من تقنيات GAAFET. سيتم طرح هذه التقنية في مرحلة الإنتاج التجريبي على نطاق صغير في عام 2023، على أن تنتشر على نطاق واسع في عام 2024. وهي أكثر تطورًا من تقنية GAAFET من سامسونج بتقنية 3 نانومتر.

إلى جانب سامسونج وTSMC، تتطلع شركة إنتل، عملاق صناعة الرقائق الإلكترونية، إلى سوق تصنيع الرقائق. مع ذلك، لا تزال قوة إنتل متأخرة كثيراً عن سامسونج وTSMC على المدى القريب.

سيكون الحوار القوي بين سامسونج وTSMC هو المشهد الأكثر شيوعاً في سوق تصنيع الرقائق الإلكترونية خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة.