Чипы 2 нм: Будущее ИИ и технологий

Компания TSMC, ведущий мировой производитель микросхем из Тайваня, объявила о начале массового производства новейших 2-нанометровых чипов. Этот шаг знаменует собой очередной виток в развитии полупроводниковых технологий, открывая новые горизонты для искусственного интеллекта и других передовых областей.

Что могут 2-нанометровые чипы?

За десятилетия вычислительная мощность чипов возросла в разы благодаря увеличению плотности размещения микроскопических электронных компонентов. Это привело к революционным скачкам в развитии таких технологий, как смартфоны, автомобили и, конечно же, инструменты искусственного интеллекта, такие как ChatGPT.

Передовые 2-нанометровые (2 нм) чипы демонстрируют улучшенную производительность и энергоэффективность по сравнению с предыдущими поколениями. Их особая структура позволяет размещать еще больше ключевых компонентов, известных как транзисторы. Согласно данным американского технологического гиганта IBM, новая чиповая технология ускорит работу ноутбуков, снизит углеродный след дата-центров и позволит автомобилям с автопилотом быстрее распознавать объекты.

Для сферы искусственного интеллекта, как отмечает Ян Фредерик Слейкерман, старший стратег сектора в нидерландском банке ING, эти чипы несут двойное преимущество: они улучшат потребительские устройства, делая локальный ИИ более быстрым и мощным, а также повысят эффективность работы ИИ-чипов в дата-центрах, способных обрабатывать масштабные модели.

Кто производит 2-нанометровые чипы?

Производство самых современных 2-нанометровых чипов является чрезвычайно сложным и дорогостоящим процессом, требующим передовых литографических машин, глубоких знаний производственных процессов и колоссальных инвестиций. На сегодняшний день лишь несколько компаний способны освоить эту технологию. К ним относятся:

TSMC (Тайвань) – лидер в производстве чипов.
Samsung (Южная Корея).
Intel (США).

По словам аналитика TrendForce Джоанны Чяо, TSMC находится впереди, в то время как Samsung и Intel пока сосредоточены на улучшении показателей выхода годных кристаллов и еще не имеют крупных заказчиков для этой технологии.

Японская компания Rapidus также ведет строительство завода в северной Японии для производства 2-нанометровых чипов, с планами начать массовое производство к 2027 году.

Политический аспект

Путь TSMC к массовому производству 2-нанометровых чипов не обошелся без трудностей. В августе тайваньская прокуратура предъявила обвинения трем лицам в краже коммерческих тайн, связанных с 2-нанометровыми чипами, с целью передачи их японской компании Tokyo Electron, поставщику оборудования для TSMC. Прокуратура подчеркнула, что это дело затрагивает критически важные национальные технологии, составляющие основу промышленной жизнеспособности Тайваня.

Геополитические факторы и торговые войны также оказывают влияние на индустрию. По сообщениям Nikkei Asia, TSMC, чьими клиентами являются Nvidia и Apple, планирует исключить китайское оборудование из своих производственных линий 2-нанометровых чипов, чтобы избежать возможных сбоев из-за потенциальных ограничений со стороны США. Компания также намерена ускорить производство 2-нанометровых чипов в США, планируя запустить его к концу текущего десятилетия.

Насколько малы два нанометра?

Два нанометра – это чрезвычайно малая величина. Для сравнения, диаметр атома составляет около 0.1 нанометра. Важно понимать, что маркировка «2 нм» не относится к фактическому размеру самого чипа или его компонентов, а является маркетинговым термином. Как пояснила Джоанна Чяо, чем меньше число в названии, тем выше плотность размещения компонентов.

Согласно данным IBM, 2-нанометровые разработки позволяют разместить до 50 миллиардов транзисторов – компонентов, зачастую меньших по размеру, чем вирусы – на площади, сопоставимой с размером ногтя. Увеличение плотности транзисторов приводит либо к уменьшению размера чипа, либо к увеличению его производительности при сохранении размеров.

Могут ли чипы стать еще лучше?

Безусловно. TSMC уже разрабатывает технологию «1.4-нанометровых» чипов, которая, по предварительным данным, поступит в массовое производство около 2028 года. Samsung и Intel также не отстают в этих разработках. TSMC начала массовое производство 3-нанометровых чипов в 2023 году, а тайваньские СМИ сообщают о строительстве фабрики для 1.4-нанометровых чипов в городе Тайчжун.

Японская компания Rapidus считает 2-нанометровые чипы «идеальными для ИИ-серверов» и «краеугольным камнем цифровой инфраструктуры следующего поколения», несмотря на значительные технические сложности и высокие затраты.*Признаны экстремистскими организациями и запрещены на территории РФ.