تشهد صناعة أشباه الموصلات سباقاً محموماً لتقليل حجم الترانزستورات حتى دقة 2 نانومتر، وهو ما يتيح وضع مليارات الترانزستورات على رقاقة واحدة، ما يزيد سرعة النظام وكفاءة استهلاك الطاقة.
النانو متر هو وحدة قياس دقيقة؛ كلما صغر الحجم زادت القدرة على دمج مكونات أكثر في شريحة واحدة، مما يحسن الأداء ويقلل استهلاك الطاقة.
وتشير المدونة التقنية إلى أن الوصول إلى دقة 2 نانومتر يتطلب تقنيات تصنيع معقدة مثل الليزر فوق البنفسجي العميق (EUV) لطباعة الدوائر بدقة متناهية.
التحديات التقنية والأساليب الهندسية
تواجه القياسات القريبة من حجم الذرة تحديات فيزيائية كبرى مثل تسرب التيار وارتفاع الحرارة، وللتغلب على ذلك ابتكر العلماء بنية جديدة تسمّى (GAAFET) أو ترانزستورات التأثير الميداني ذات البوابة الشاملة، حيث تُحاط القناة التي يمر فيها التيار من جميع الجهات لضمان تحكم أفضل ومنع التسرب. هذا الابتكار الهندسي يمكّن الأجهزة المستقبلية من العمل لفترات طويلة بشحنة واحدة وبأداء يضاهي الحواسيب المحمولة.
خطوات إنتاج المعالجات المتقدمة
تتضمن عملية إنتاج المعالجات أربع مراحل مترابطة هي: تصميم الدوائر باستخدام برمجيات هندسية تعتمد على الذكاء الاصطناعي، ثم طباعة التصميم على رقاقات السيليكون باستخدام تقنية الليزر (Photolithography)، ثم إجراء عمليات كيميائية دقيقة لإزالة المواد الزائدة وتثبيت الترانزستورات، وأخيراً تغليف الشريحة واختبارها في ظروف حرارية قاسية.
الأثر المتوقع لانتقال التقنية إلى دقة 2 نانومتر
لن يحسن الانتقال إلى 2 نانومتر عمر بطارية الهواتف فحسب، بل سيغير وجه التكنولوجيا بالكامل، فستكون مراكز البيانات التي تشغل الذكاء الاصطناعي أقل استهلاكاً للكهرباء وأكثر قدرة على معالجة البيانات الضخمة في وقت قياسي.
كما ستتيح هذه الرقائق السيارات ذاتية القيادة اتخاذ قرارات أسرع بفضل المعالجة اللحظية لبيانات الحساسات، وتدعم تطوير تقنيات الواقع المعزز لتصبح أكثر واقعية وخفة في الوزن، ما يمهد الطريق لجيل جديد من الأجهزة القابلة للارتداء.
