Whalesbook
ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਦੀ ਰੁਕਾਵਟ ਤੋਂ ਪਰ੍ਹੇ
ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਇੰਡਸਟਰੀ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ Moore's Law 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਰਹੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਅਨੁਸਾਰ ਹਰ ਦੋ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ ਡੈਨਸਿਟੀ ਦੁੱਗਣੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ Huawei ਨੇ 'Tau Scaling Law' ਪੇਸ਼ ਕਰਕੇ ਇਸ ਰਵਾਇਤੀ ਢਾਂਚੇ ਤੋਂ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਬਦਲਾਅ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਅਮਰੀਕਾ ਵੱਲੋਂ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਲਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਪਾਬੰਦੀਆਂ ਕਾਰਨ, Huawei ਅਡਵਾਂਸਡ Extreme Ultraviolet (EUV) ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਮਸ਼ੀਨਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ, ਜੋ ਕਿ 7nm ਤੋਂ ਘੱਟ ਨੋਡ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਕੰਪਨੀ ਇੱਕ ਨਵੇਂ 'ਟਾਈਮ-ਕਾਂਸਟੈਂਟ' (time-constant) ਆਪਟੀਮਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਮਾਡਲ ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਸਿਸਟਮ ਦੇ 'Tau' (τ) - ਯਾਨੀ ਕਿ ਸਿਗਨਲ ਪ੍ਰੋਪੇਗੇਸ਼ਨ ਡਿਲੇਅ (signal propagation delay) ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਨਾ ਕਿ ਸਿਰਫ਼ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ ਦੇ ਫਿਜ਼ੀਕਲ ਸਾਈਜ਼ 'ਤੇ। Huawei ਦਾ ਦਾਅਵਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਉਹ 2031 ਤੱਕ 1.4nm-ਕਲਾਸ ਨਿਰਮਾਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਡੈਨਸਿਟੀ ਹਾਸਲ ਕਰ ਸਕੇਗਾ।
LogicFolding ਦੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦਾ ਤਰੀਕਾ
ਇਸ ਬਦਲਾਅ ਦਾ ਤਕਨੀਕੀ ਆਧਾਰ 'LogicFolding' ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਅਡਵਾਂਸਡ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰਲ ਪਹੁੰਚ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਸਰਕਟਰੀ ਨੂੰ 3D ਵਰਟੀਕਲ ਕੌਨਫਿਗਰੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਰਵਾਇਤੀ ਚਿਪਸ ਵਿੱਚ ਫਲੈਟ, ਹਰੀਜ਼ੋਂਟਲ ਲੇਆਊਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਫਿਜ਼ੀਕਲ ਐੱਚਿੰਗ (etching) ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਪਹੁੰਚਣ 'ਤੇ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। LogicFolding ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਹਾਈ-ਡੈਨਸਿਟੀ ਵਰਟੀਕਲ 'ਸਕਾਈਸਕ੍ਰੈਪਰ' ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਲਾਜਿਕ, ਮੈਮਰੀ ਅਤੇ ਐਨਾਲਾਗ ਬਲਾਕ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸਟੈਕਿੰਗ ਮੈਥਡੋਲੋਜੀ ਡਾਟਾ ਯਾਤਰਾ ਦੀ ਦੂਰੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਰੇਜ਼ਿਸਟਿਵ (resistive) ਅਤੇ ਕੈਪੇਸਿਟਿਵ (capacitive) ਲੋਡ ਘੱਟ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਕਿ TSMC ਅਤੇ Intel ਵਰਗੇ ਮੁਕਾਬਲੇਬਾਜ਼ ਚਿਪਲੇਟ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਅਤੇ SoIC ਵਰਗੇ ਅਡਵਾਂਸਡ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ, Huawei ਦਾ ਇਹ ਕਦਮ ਪਾਬੰਦੀਆਂ ਵਾਲੇ ਹਾਈ-ਐਂਡ ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਟੂਲਚੇਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰਤਾ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਬਰਾਬਰੀ ਹਾਸਲ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਰਣਨੀਤਕ ਲੋੜ ਹੈ।
ਢਾਂਚਾਗਤ ਜੋਖਮ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਚੁਣੌਤੀ
Tau Scaling ਦੀ ਸਿਧਾਂਤਕ ਸ਼ਾਨ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਇਸ ਨੂੰ ਵਪਾਰਕ ਹਕੀਕਤ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਵਿੱਚ ਕਈ ਵੱਡੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਹਨ। ਉਦਯੋਗ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਕ (Industry analysts) 3D-ਸਟੈਕਡ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਯੀਲਡ ਰੇਟ (yield rates), ਥਰਮਲ ਮੈਨੇਜਮੈਂਟ (thermal management) ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਐਫੀਸ਼ੀਅਨਸੀ (power efficiency) ਬਾਰੇ ਸ਼ੱਕੀ ਹਨ। ਰਵਾਇਤੀ 2D ਨੋਡਾਂ ਦੇ ਉਲਟ, ਵਰਟੀਕਲ ਫੋਲਡਿੰਗ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੀਟ ਡਿਸਪੈਸ਼ਨ (heat dissipation) ਬੋਤਲਨੈਕ (bottlenecks) ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਡੈਨਸਿਟੀ ਵਧਣ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵੱਧਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, Moore's Law ਲਈ ਆਪਟੀਮਾਈਜ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਈਕੋਸਿਸਟਮ LogicFolding ਦੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਅਜੇ ਤਿਆਰ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ R&D ਵਿੱਚ ਦੇਰੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। Huawei ਕੋਲ ਹਾਈ-ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਮੈਮਰੀ (HBM) ਅਤੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਅਡਵਾਂਸਡ ਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼ (advanced materials) ਦੀ ਘਾਟ ਵੀ ਹੈ। ਆਲੋਚਕਾਂ ਦਾ ਕਹਿਣਾ ਹੈ ਕਿ Huawei ਦੇ ਦਾਅਵਿਆਂ ਦੀ ਸੁਤੰਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪੁਸ਼ਟੀ (independent performance verification) ਦੀ ਘਾਟ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੰਪਨੀ ਦਾ ਮਾਰਗ ਇੱਕ ਘਰੇਲੂ ਸਪਲਾਈ ਚੇਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਹੈ ਜੋ ਅਜੇ ਵੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸ ਮੈਚਿਉਰਿਟੀ (process maturity) ਅਤੇ ਪ੍ਰੀਸੀਜ਼ਨ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ (precision engineering) ਵਿੱਚ ਪਿੱਛੇ ਹੈ।
ਭੂ-ਰਾਜਨੀਤਿਕ ਮੁਕਾਬਲੇਬਾਜ਼ੀ ਦਾ ਲੈਂਡਸਕੇਪ
ਇਹ ਬਦਲਾਅ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਰੁਝਾਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ: ਗਲੋਬਲ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸੈਕਟਰ ਦਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਕਨੀਕੀ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਭਾਜਨ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਪੱਛਮੀ ਫਰਮਾਂ ਰਵਾਇਤੀ ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਰਾਹੀਂ 2nm ਅਤੇ 1.4nm ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀਆਂ ਹਨ, Huawei ਦਾ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਕਦਮ ਗਲੋਬਲ ਸਪਲਾਈ ਚੇਨ ਤੋਂ ਲਗਾਤਾਰ ਬਾਹਰ ਰਹਿਣ ਦੇ ਖਿਲਾਫ ਇੱਕ ਬਚਾਅ ਹੈ। Ascend 950PR ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਵਰਗੇ ਘਰੇਲੂ ਵਿਕਲਪਾਂ ਦਾ ਉਭਾਰ ਅਤੇ CANN ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਸਟੈਕ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਾਬੰਦੀਆਂ ਨੇ ਰੋਕਣ ਦੀ ਬਜਾਏ ਸਥਾਨਕ ਸਰੋਤਾਂ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਦਾ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਅਮਰੀਕਾ ਚੀਨੀ ਫਰਮਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਦੇਸ਼ੀ ਸਬਸਿਡਰੀਆਂ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਲਈ ਐਕਸਪੋਰਟ ਕੰਟਰੋਲ (export controls) ਦਾ ਵਿਸਤਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਗਲੋਬਲ ਮਾਰਕੀਟ ਸ਼ੇਅਰ 'ਤੇ ਇਸਦਾ ਲੰਬਾ ਸਮਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਨਿਸ਼ਚਿਤ ਹੈ, ਪਰ Huawei ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ: ਰਵਾਇਤੀ ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ-ਆਧਾਰਿਤ ਸਰਵਉੱਚਤਾ ਨੂੰ ਸਿਸਟਮ-ਪੱਧਰ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ (system-level efficiency) ਤੋਂ ਘੱਟ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਣਾਉਣਾ।