مدت‌هاست که TSMC نقش غالب را در حوزه ریخته‌گری تراشه ایفا می‌کند. صرف نظر از فناوری ریخته‌گری یا مقیاس ریخته‌گری، همه آنها رقبای پیشرو هستند. با این حال، اخیراً اخباری در مورد «تغییرات در بازار ریخته‌گری تراشه» و «جایگزینی سامسونگ به جای TSMC» به صورت آنلاین منتشر شده است.

دلیل این امر این است که سامسونگ اولین تراشه ۳ نانومتری جهان را در کنفرانس بین‌المللی مدار حالت جامد IEEE ISSCC که چندی پیش برگزار شد، به نمایش گذاشت.

علاوه بر این، تراشه‌ای که سامسونگ به نمایش گذاشته است نه تنها از پیشرفته‌ترین فناوری پردازش استفاده می‌کند، بلکه فناوری GAAFET (ترانزیستور اثر میدانی دروازه فراگیر) شرکت TSMC را نیز ارتقا داده است.

به عبارت ساده، TSMC و سامسونگ در حال حاضر از فناوری FinFET (ترانزیستور اثر میدانی فین) برای تولید تراشه‌های ۵ نانومتری استفاده می‌کنند. فناوری GAAFET که در تراشه‌های ۳ نانومتری سامسونگ استفاده می‌شود، به عنوان فناوری نسل بعدی FinFET در نظر گرفته می‌شود.

مزیت این فناوری، ساختار عالی آن است و تراشه‌هایی که از فناوری FinFET استفاده می‌کنند، می‌توانند ترانزیستورهای بیشتری را در خود جای دهند.

فناوری GAAFET نه تنها مزایای فناوری FinFET را حفظ می‌کند، بلکه ترانزیستورهای روی تراشه را نیز مرتب و تنظیم می‌کند تا حداکثر استفاده از انرژی را داشته باشد. این امر منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش گرما می‌شود.

طبق داده‌های رسمی سامسونگ، تراشه‌های ۳ نانومتری با استفاده از فناوری GAAFET، ۵۰٪ مصرف انرژی کمتر و ۳۰٪ عملکرد بهتری نسبت به تراشه‌های ۳ نانومتری با استفاده از فناوری FinFET دارند.

اگر داده‌های ارائه شده توسط سامسونگ درست باشد، تراشه‌های ۳ نانومتری سامسونگ با فناوری GAAFET قطعاً عملکرد بهتری نسبت به تراشه‌های TSMC در همان دوره خواهند داشت. هدف سامسونگ برای سبقت گرفتن از TSMC و تبدیل شدن به بزرگترین تولیدکننده تراشه در جهان، ممکن است ظرف دو سال آینده محقق شود.

با این حال، TSMC بدون پشتوانه نیست. می‌دانید، TSMC همیشه به فناوری فوق‌العاده خود در بازار افتخار کرده است. این بار که با تهدید سامسونگ روبرو شد، TSMC نیز شروع به سرعت بخشیدن و ارتقاء فناوری در فناوری تراشه‌های خود کرد.

طبق گزارش رسانه‌های تایوانی، TSMC با صنعت تراشه ژاپن همکاری خواهد کرد تا به طور مشترک برای تراشه‌های ۲ نانومتری تلاش کنند. اگرچه ژاپن کارخانه‌های ریخته‌گری ویفر پیشرفته‌ای ندارد، اما جایگاه بسیار مهمی در بالادست فناوری پیشرفته دارد.

به عنوان مثال، دستگاه‌های لیتوگرافی EUV را در نظر بگیرید که کاربران داخلی بیشتر با آنها آشنا هستند. همانطور که همه ما می‌دانیم، ASML تنها شرکت در جهان است که توانایی تولید دستگاه‌های لیتوگرافی EUV را دارد. اما بسیاری از مردم نمی‌دانند که ASML از کمک شرکت‌های ژاپنی بی‌بهره است و ساخت دستگاه لیتوگرافی EUV غیرممکن است.

شرکت‌های ژاپنی نقش مهمی در بسیاری از جنبه‌های تولید دستگاه‌های لیتوگرافی EUV ایفا می‌کنند. شرکت توکیو الکترونیکس ژاپن ۱۰۰٪ بازار تجهیزات پوشش‌دهی و توسعه دستگاه‌های فتولیتوگرافی را در اختیار دارد. شرکت لیزرتک ژاپن همچنین تنها شرکتی در جهان است که می‌تواند تجهیزات بازرسی ماسک EUV تولید کند. از نظر فروش مواد مقاوم در برابر نور، تولیدکنندگان ژاپنی نیز سهم بسیار بالایی دارند.

برای TSMC، با تکیه بر بنیان فنی عمیق صنعت نیمه‌هادی ژاپن، تحقیق و توسعه فناوری‌های جدید با نیمی از تلاش، مؤثرتر خواهد بود. ژاپن نیز مشتاقانه منتظر همکاری با TSMC است. در واقع، در اوایل سال ۲۰۲۰، ژاپن به TSMC ابراز تمایل کرد و از TSMC دعوت کرد تا یک کارخانه تولید تراشه پیشرفته در ژاپن بسازد.

علاوه بر این، ژاپن غول‌های تجهیزات تراشه محلی مانند توکیو الکترونیکس، کانن و SCREEN را برای تشکیل یک تیم تحقیق و توسعه گرد هم آورده است. این کشور قصد دارد فناوری تولید نیمه‌هادی نسل بعدی را پس از 2 نانومتر در اواسط امسال ایجاد کند و از این شرکت‌ها می‌خواهد خطوط تولید آزمایشی را برای توسعه فناوری‌های پردازش الکتریکی دقیق و تمیز کردن راه‌اندازی کنند. می‌توان گفت که ژاپن کاملاً برای این همکاری آماده است.

بر اساس اخبار قبلی اعلام شده توسط TSMC، TSMC از فناوری MBCFET (ترانزیستور اثر میدانی کانال چند پل) در فرآیند ۲ نانومتری استفاده خواهد کرد که نوعی فناوری GAAFET نیز محسوب می‌شود. این فرآیند در سال ۲۰۲۳ به تولید آزمایشی در مقیاس کوچک خواهد رسید و در سال ۲۰۲۴ رایج خواهد شد. این فناوری از فناوری ۳ نانومتری GAAFET سامسونگ پیشرفته‌تر است.

علاوه بر سامسونگ و TSMC، یکی دیگر از غول‌های تولیدکننده تراشه، اینتل، نیز به بازار ریخته‌گری تراشه چشم دوخته است. با این حال، در کوتاه‌مدت، قدرت اینتل هنوز فاصله زیادی با سامسونگ و TSMC دارد.

گفتگوی قوی بین سامسونگ و TSMC رایج‌ترین صحنه در بازار ریخته‌گری تراشه در پنج تا ده سال آینده خواهد بود.