شرکت تراشهسازی TSMC با فناوریهای پیشرفته خود درحال ثبت یک رکورد تاریخی است: رساندن فرکانس پردازندههای گوشی هوشمند به مرز شگفتانگیز ۵ گیگاهرتز. درحالیکه غولهایی مانند اپل، کوالکام و مدیاتک با گرههای پردازشی این شرکت تایوانی درحال ثبت رکوردهای جدیدی هستند، شرکت چینی هواوی به دلیل تحریمهای آمریکا و دسترسی نداشتن به تجهیزات پیشرفته لیتوگرافی، با پردازندههایی که حتی به مرز ۳ گیگاهرتز هم نمیرسند، در این رقابت نفسگیر فرسنگها جا مانده است.
شرکتهای برتر فناوری در سالهای اخیر با گسترش همکاری خود با TSMC توانستهاند تراشههایی قدرتمند با عملکرد و بهرهوری عالی تولید کنند؛ این موفقیت بدون دسترسی به فناوریهای این غول تایوانی غیرممکن بود. بررسی نمودارهای رشد نشان میدهد که این شرکتها چگونه به تدریج سرعت کلاک هستههای پردازشی خود را افزایش دادهاند تا به هدف ۵ گیگاهرتز برسند.
جدیدترین پرچمدار کوالکام یعنی اسنپدراگون ۸ الیت نسل ۵ هماکنون میتواند به حداکثر سرعت ۴.۶۱ گیگاهرتز برسد. بااینحال، شایعات نشان میدهند که نسل بعدی این پردازنده سرانجام قله ۵ گیگاهرتز را فتح خواهد کرد. در جبهه کوپرتینوییها نیز هستههای پردازشی قدرتمند تراشه A19 Pro به سرعت ۴.۲۶ گیگاهرتز میرسد.
همچنین انتظار میرود پردازنده دایمنسیتی ۹۶۰۰ پرو مدیاتک نیز به موفقیت مشابهی دست یابد و رکورد فرکانس ۴.۲۱ گیگاهرتزی نسل قبلی خود یعنی دایمنسیتی ۹۵۰۰ را ارتقا دهد.
این افزایش بیسابقه فرکانس، به تراشههای جدید امکان میدهد تا پیشرفتهای چشمگیری در پردازشهای تکرشتهای و چندرشتهای از خود نشان دهند.
در سوی دیگر این میدان رقابت، خانواده تراشههای Kirin از هواوی قرار دارند که عملکرد و بهرهوری آنها به هیچوجه با رقبای نامبرده قابلقیاس نیست. روند نزولی هواوی در پیشرفت تکنولوژیک، نتیجه مستقیم تحریمهای تجاری ایالات متحده از سال ۲۰۱۹ است که این شرکت را از هرگونه تجارت با TSMC منع کرد.
هواوی که چارهای جز تکیه بر تولیدات داخلی نداشت، به سراغ شرکت چینی SMIC رفت؛ اما این شریک تجاری همچنان چندین نسل از TSMC عقبتر است. کارخانههای SMIC به دلیل تحریمها، از خرید دستگاههای پیشرفته EUV محروم هستند و مجبورند ویفرهای سیلیکونی خود را با تجهیزات قدیمیتر DUV برپایه فرایند ۷ نانومتری تولید کنند. اگرچه گزارشهایی مبنیبر ساخت یک نمونه اولیه از دستگاههای EUV در چین به گوش میرسد، اما هنوز هیچ تأیید رسمی درباره زمان آغاز تولید انبوه آن وجود ندارد.
تأثیر این محدودیتها کاملاً مشهود است؛ جدیدترین و قدرتمندترین تراشه هواوی یعنی Kirin 9030 و نسخه پرو آن، هنوز نتوانستهاند از سد فرکانس ۳ گیگاهرتز عبور کنند. این فاصله معنادار به خوبی نشان میدهد که داشتن یک شریک قدرتمند در زمینه ریختهگری سیلیکون چگونه میتواند تفاوتهای نجومی در پیشرفت تکنولوژی ایجاد کند.
البته رسیدن به سرعت ۵ گیگاهرتز برای اپل، کوالکام و مدیاتک بدون چالش نخواهد بود. این شرکتها نمیتوانند از واقعیت بیرحمانه قوانین ترمودینامیک فرار کنند؛ چرا که رسیدن سیلیکون به سرعتهای بالاتر با جهشهای شدید دمایی و پدیده افت عملکرد بر اثر گرما همراه است.
