چرا آیفون در سال آینده می‌تواند نسبت به اندروید برتری داشته باشد؟

قانون مور توسط گوردون مور (Gordon Moore)؛ یکی از بنیان‌گذاران اینتل ایجاد شده‌ است. در سال ۱۹۶۵، مور یک مقاله نوشت و در آن اشاره کرد که تعداد ترانزیستورها در یک مدار مجتمع، هرسال دو برابر می‌شوند. ده سال بعد، او قانون را با بیان اینکه تعداد ترانزیستورهای داخل یک IC،  هر دو سال یک بار، دوبرابر خواهند شد، مورد بازبینی قرار داد. در طول زمان، این مقدار کم و بیش قابل‌اطمینان بوده‌ است. ما می‌توانیم این موضوع را با نگاه به گره‌های پردازشی مورداستفاده تراشه‌سازان جهت تولید مدارهای مجتمع، ردیابی کنیم؛ عدد فرآیند کوچک‌تر، به معنای ترانزیستورهای بیشتر جای داده شده در داخل یک تراشه است.

ترانزیستورهای بیشتر درون یک تراشه، عملکرد آن را افزایش داده و مصرف انرژی آن را نیز بهینه‌تر می‌سازند. هم‌اکنون، پردازنده‌هایی مانند اسنپدراگون ۸۵۵ و Apple A13 Bionic با استفاده از فرآیند ۷ نانومتری شرکت TSMC؛ یعنی بزرگ‌ترین ریخته‌گر مستقل جهان، تولید می‌شوند. اسنپدراگون ۸۶۵ در سال آینده و توسط فرآیند ۷ نانومتری EUV شرکت سامسونگ تولید خواهد شد. EUV یه معنی لیتوگرافی اشعه فرابنفش بوده و راهی است برای علامت‌گذاری دقیق‌تر محل ترانزیستورها در داخل تراشه‌ها؛ این مهم به ترانزیستورهای اضافی اجازه می‌دهد تا در یک مدار مجتمع جای گیرند. برای درک آنچه که در اینجا مدنظر است، توجه داشته باشید که Huawei Kirin 990 با استفاده از فرآیند ۷ نانومتری ساخته شده‌ است. نسخه این تراشه که به همراه مودم یکپارچه ۵G عرضه می‌شود، حاوی بیش از ۱۰.۳ میلیارد ترانزیستور است. تراشه‌های ۵ نانومتری سال آینده، حدود ۱۷۱.۳ میلیون ترانزیستور را در یک میلی‌متر مربع جای خواهند داد.

TSMC مطمئن است که از انتقال به ۵G  سود می‌برد. این رویه از سال آینده سرعت خواهد گرفت. جی کی وانگ (JK Wang)؛ نایب‌رئیس ارشد این شرکت در رابطه با این عملیات شگفت‌آور می‌گوید که این شرکت قصد دارد تا در نیمه اول سال ۲۰۲۰، ساخت تراشه‌های ۵ نانومتری خود را آغاز کند. این موضوع بدان معنی است که تولید تراشه‌های A14 Bionic که توان پردازشی آیفون‌های ۲۰۲۰ را تأمین می‌کنند، با استفاده از فرآیند ۵ نانومتری انجام خواهد شد و این مهم می‌تواند مدل‌های آیفون سال آینده را از لحاظ عملکرد، نسبت به پرچم‌داران اندرویدی همان‌ سال، برتری دهد.

طبق گفته Digitimes، قانون مور در سال ۲۰۲۲، درست زمانی که TSMC تولید تراشه‌های ۳ نانومتر خود را آغاز می‌کند، همچنان معتبر خواهد بود. در مهرماه (اکتبر)، به شما اطلاع دادیم که TSMC جهت تولید این مدارهای مجتمع در عرض چند سال آینده، ساخت‌وساز کارخانه‌هایی را آغاز کرده‌ است. درحالی‌که سامسونگ نیز یک نقشه راه مشابه جهت رسیدن به فرآیند ۳ نانومتری را در پیش گرفته، تراشه‌های این شرکت تراکم کمتری نسبت به تراشه‌های شرکت TSMC خواهند داشت، این بدان معنی است که تراشه‌های ۳ نانومتری TSMC نسبت به تراشه‌های سامسونگ، ترانزیستورهای بیشتری را در یک فضای کوچک جای خواهند داد.

در آمریکا، اینتل موفق به نقش‌آفرینی در زمینه گوشی‌های هوشمند نشد و همچنین در اوایل سال جاری نیز اعلام کرد که کسب‌وکار تراشه‌های گوشی‌های هوشمند خود را به قیمت ۱ میلیارد دلار به اپل فروخته است. درنهایت، اپل تراشه‌های مودم ۵G اختصاصی خود را طراحی خواهد کرد، اما این موضوع اکنون بستگی به مؤلفه‌های کوالکام دارد. اینتل قول داده که رهبری فرآیندها را بر عهده بگیرد، اما با توجه به اینکه پردازنده‌های موبایلی Ice Lake-U این شرکت، با استفاده از فرآیند ۱۰ نانومتری تولید می‌شوند، باید تلاش زیادی در این بخش انجام دهد.

در سال ۲۰۲۸ چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا قانون مور به پایان خود می‌رسد؟ بسیاری فکر می‌کردند که تولیدکنندگان تراشه، هرگز به فرآیند ۵ نانومتری دست نخواهند یافت. TSMC در سینچوی تایوان، تراشه‌های ۳ نانومتری خود را خواهد ساخت. به گفته ژانگ زیشو (Zhuang Zishou)؛ مدیر ارشد این شرکت، این شهر جایی خواهد بود که TSMC تحقیق و توسعه فرآیند ۲ نانومتری خود را در آن انجام خواهد داد. در حال‌ حاضر، هیچ دلیلی وجود ندارد که انتظار داشته باشیم قانون مور لغو شود، حتی زمانی که کارخانه‌های ریخته‌گری به فرآیند یک نانومتری دست یابند، که این موضوع از لحاظ تئوری می‌تواند در سال ۲۰۲۶ به وقوع بپیوندد. TSMC بر روی بعضی گزینه‌ها کار کرده و سعی می‌کند تا این قانون را زنده نگه دارد. یکی از گزینه‌ها این است که ترانزیستورها به‌صورت عمودی و نه افقی، قرار داده شوند. این شرکت همچنین با نگاه به جدول تناوبی، مشغول بررسی جایگزین‌هایی برای بسته‌بندی‌های سیلیکونی است. عنصر مناسب می‌تواند پاسخی به سؤال مطرح‌شده در این پاراگراف باشد.