تخطط شركة Rapidus اليابانية المدعومة من الدولة لبدء إنتاج أشباه الموصلات من فئة 2 نانومتر في النصف الثاني من عامها المالي 2027، مع توقع الإنتاج على نطاق واسع في عام 2028، وفقًا لخطة عمل مقدمة إلى وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة اليابانية.
سيتم التصنيع في منشأة شيتوس التابعة للشركة في هوكايدو، والتي تم تصميمها لدعم تصنيع الرقاقات الأمامية والعمليات الخلفية، بما في ذلك التقطيع والتعبئة. ذكرت Rapidus أن دمج هذه المراحل في منشأة واحدة سيساعد في تبسيط الإنتاج وتقصير فترات التنفيذ بين العمليات والتعبئة والتغليف.
خطة عمل Rapidus (عبر ديجيتيمز) أن شركة Chitose ستبدأ الإنتاج بمعدل 6000 رقاقة شهريًا، وترتفع إلى ما يقرب من 25000 شهريًا خلال السنة الأولى من التشغيل. يعد هذا هدفًا متواضعًا لشركة تصنيع متوسطة الحجم، ولكنه هدف صعب التنفيذ بشكل خاص، حيث تحاول Rapidus دخول القطاع الأكثر تنافسية في تصنيع أشباه الموصلات العالمية لأول مرة.
تعمق أكثر مع TH Premium: صناعة الرقائق
خريطة طريق سريعة
تضع خريطة طريق Rapidus الشركة في منافسة مباشرة مع المسابك الأخرى التي تستهدف عمليات من فئة 2 نانومتر عبر إطار زمني مماثل، وإنتاج 1.4 نانومتر في عام 2029. وقد حددت كل من TSMC وسامسونج خطط إنتاج 2 نانومتر في الفترة من 2025 إلى 2027 تقريبًا، بينما تعمل Intel على عمليتها الخاصة تحت 18A.
إن الرقائق الأولية للشركة البالغة 6000 شريحة شهريًا ستجعلها موردًا صغير الحجم نسبيًا للعقد المتقدمة، وحتى الزيادة التي تصل إلى 25000 رقاقة شهريًا ستظل أقل من القدرات القصوى للمصانع الرائدة التي تديرها الشركات القائمة. ومع ذلك، سيكون دعمًا كافيًا لعملاء المنطق ذوي الأداء العالي، خاصة في التصميمات القائمة على الشرائح الصغيرة.
ومن أجل تحقيق ذلك، يجب على Rapidus إكمال تركيب ومعايرة أكثر من 200 أداة لدعم إنتاج 2 نانومتر. وتشمل هذه الأنظمة الطباعة الحجرية، والحفر، والترسيب، والتفتيش، والقياس، وستكون هناك حاجة إلى تكثيف منسق لهذه الأنظمة قبل البدء في تثبيت الإنتاجية.
عند الحديث عن الإنتاجية، عند 2 نانومتر، تعتمد معماريات الترانزستور بشكل أساسي على هياكل البوابة الشاملة، مما يزيد من تعقيد التصنيع مقارنة بعقد FinFET السابقة. ستؤثر طلبات الإنتاج المبكر بشكل كبير على تكلفة القالب والجداول الزمنية لتأهيل العميل، لذلك سيكون أداء الإنتاج وتحسينه محور تركيز رئيسي لـ Rapidus. وفقا ل أخبار كيوتو وفقًا للتقرير، فإن تحقيق تحسينات في الإنتاجية من خلال التحكم المتقدم في العمليات يعتبر العقبة الأكثر صعوبة بالنسبة للشركة ويمكن أن يمثل نقطة شائكة.
عند إنتاج 6000 رقاقة شهريًا، يمكن استيعاب النقص المتواضع في العائد كجزء من التطوير، ولكن عند 25000، فإن كل نقطة مئوية من العائد تؤثر بشكل مباشر على هامش الربح الإجمالي وثقة العملاء. إذا واجه العملاء الأوائل انقسامات غير متوقعة أو تقلبات في الرقاقة، فسيكون من الصعب جدًا على Rapidus تأمين التزامات الحجم اللازمة لجعل عمليات 2 نانومتر قابلة للتطبيق تجاريًا.
الذكاء الاصطناعي في القوات المسلحة البوروندية
يتضمن جزء من استراتيجية Rapidus الاعتماد بشكل كبير على الأتمتة والتسريع الحسابي. في 6 فبراير، في ندوة عقدت في كيتاكيوشو، أوضح ياسوميتسو أوري، المدير التنفيذي الأول ورئيس المركز الهندسي في Rapidus، نهجًا يركز على الأتمتة الخلفية وتكامل الشرائح الصغيرة.
وقال أوري: “سنقوم بتحسين تقنيات الأتمتة الخلفية ونواجه التحدي المتمثل في أشباه الموصلات المتطورة عالية الأداء”. وأضاف أن مؤسسات الواجهة الأمامية والخلفية “اجتمعت معًا وتتحرك نحو أهدافنا من خلال خط تصنيع سلس”.
وتخطط الشركة لتشغيل خط خلفي تجريبي هذا الربيع، من خلال تركيب الرقائق على ركائز إلكترونية كجزء من إستراتيجيتها الأوسع للرقائق. إن إقران كل من منطق 2 نانومتر والتعبئة المتقدمة تحت سقف واحد من شأنه أن يمنح الشركة طريقة لتمييز نفسها عن الشركات المصنعة للواجهة الأمامية الخالصة من خلال تقصير دورات التصميم إلى التسليم وتقليل الاحتكاك بين التصنيع والتجميع.
لكن التكامل وحده لا يحل التحدي الأكبر المتمثل في التحكم في العمليات. عند 2 نانومتر، يصبح الأمر مكثفًا حسابيًا في حد ذاته، خاصة في الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية وفحص العيوب. في مقابلة مع نيكي، وصف تيم كوستا، المدير العام للهندسة الصناعية والحاسوبية في Nvidia، كيف توسع تسريع GPU عبر سير عمل تصنيع أشباه الموصلات.
وقال كوستا: “في مجال أشباه الموصلات، تقدمت التطبيقات في عمليات الطباعة الحجرية التي تشكل الدوائر”. وأشار إلى أن مكتبات Nvidia يمكنها تسريع حساب الطباعة الحجرية بما يصل إلى 70 مرة، وأنه في TSMC، تم تسريع حسابات محاكاة التصميم بعامل 100. وأكد أيضًا أن Nvidia تتعاون بالفعل مع Rapidus، الذي سيكون الوصول إلى الطباعة الحجرية الحسابية المتسارعة والتفتيش أمرًا بالغ الأهمية لزيادة إنتاجها بدقة 2 نانومتر في الموعد المحدد.
اليابان تعود إلى الصدارة
ولا يمكن فصل خريطة الطريق التي وضعتها شركة رابيدوس عن الاستراتيجية الصناعية الأوسع نطاقاً التي تنتهجها اليابان. بعد عقود من تراجع حصة تصنيع الفنادق المحلية، تحاول اليابان إعادة ترسيخ نفسها في الطليعة. الدعم من وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة يوفر الدعم المالي، لكنه لا يضمن العملاء.
باعتبارها شركة تصنيع متعاقدة، يجب على Rapidus تأمين طلبات مستقرة للحفاظ على معدلات الاستخدام. عند إنتاج 25000 رقاقة شهريًا، سيؤدي نقص الاستخدام إلى تآكل رأس المال بسرعة، لذا فإن قدرة الشركة على إثبات عوائد مستقرة ومبكرة ستؤثر على ما إذا كانت الشركات غير المصنعة مستعدة للمصدر المزدوج أو نقل التصميمات إلى منصة 2 نانومتر الخاصة بها بالكامل.
تعمل Rapidus ضمن جداول زمنية ضيقة، حيث تضع أهداف الإنتاج الضخم لعام 2027 الشركة في منافسة مباشرة مع خرائط طريق 2 نانومتر الراسخة من أمثال TSMC وSamsung، بينما تتنافس Intel في نفس الوقت على نفس التصميمات المنطقية المتقدمة مع 18A.
ومع وجود خطط لتوسيع السعة بمقدار أربعة أضعاف خلال عامها الأول، فمن الواضح أن Rapidus واثق من أنها ستكون قادرة على المنافسة، ولكنها لعبة محفوفة بالمخاطر. يؤدي هذا التوسع الكبير إلى تضخيم مخاطر التنفيذ بشكل كبير ولا يتطلب الأدوات الصحيحة فحسب، بل يتطلب أيضًا موظفين مدربين وسلاسل توريد مستقرة للمواد المتخصصة. بمعنى آخر، ستحتاج جميع النجوم إلى الاصطفاف حتى يتمكن Rapidus من تحقيق ذلك دون أي عوائق – ويبقى أن نرى ما إذا كانوا سيفعلون ذلك.
التعليقات