رقاقة جديدة تطيل شحنة بطاريتك لأسبوع.. كيف؟

أعلنت شركة آي بي إم (IBM) وسامسونج (Samsung) عن تقديم رقاقة جديدة خاصة بهما ستعمل على إطالة عمر بطارية الهاتف لمدة أسبوع.

وأشارت الشركتان إلى أنهما أحدثا تقدما في تصميم أشباه الموصلات بطريقة جديدة لتكديس الترانزستورات عموديًا على الشريحة (بدلاً من استلقاء الترانزستورات على سطح أشباه الموصلات)، بحسب ما ذكر موقع ذا فيرج.

نقل عمودي للبيانات

ويهدف تصميم ترانزستورات تقوم على النقل العمودي إلى استبدال التقنية الحالية التي تُستخدم لبعض الرقائق الأكثر تقدمًا اليوم، الأمر الذي يسمح بشرائح أكثر كثافة مليئة بالترانزستورات من تلك الموجودة على الرقائق المستخدمة حاليا.

وترى كل من IBM وSamsung أن التكنولوجيا التي تعمل بها تلك التقنية ستعمل على إتاحة فكرة "بطاريات الهواتف المحمولة التي يمكن أن تستمر لأكثر من أسبوع دون شحنها، بدلاً من أيام، كما ستعمل على توفير تعدين العملات المشفرة الأقل استهلاكًا للطاقة أو تشفير البيانات، وستدعم أجهزة إنترنت الأشياء الأكثر قوة وحتى المركبات الفضائية.

• سامسونج تنقذ العالم من أزمة الرقائق.. خطة "تكساس"
  
• "إنتل" تحاول ترويض "الرقائق" المتوحشة بـ7 مليارات دولار.. كيف؟
  

وتذكر الشركتان أن رقائق VTFET التي تعمل بالتقنية الجديدة يمكن أن تقدم "تحسنًا مرتين في الأداء  وخفض بنسبة 85% في استخدام الطاقة" مقارنة بتصاميم FinFET الحالية. ومن خلال تعبئة المزيد من الترانزستورات في الرقائق، وتدعي شركة IBM و Samsung أن تقنية VTFET يمكن أن تساعد في الحفاظ على إمكانية زيادة عدد الترانزستورات بشكل مطرد.

وستسمح التقنية الجديدة بتكديس الترانزستورات عموديًا، مما يسمح للتيار بالتدفق لأعلى ولأسفل مجموعة الترانزستورات بدلاً من التخطيط الأفقي جنبًا إلى جنب المستخدم حاليًا في معظم الرقائق.

وتتطلع خارطة طريق إنتل المستقبلية هي الأخرى إلى التحرك في هذا الاتجاه أيضًا، على الرغم من أن عملها الأولي ركز على تكديس مكونات الرقائق بدلاً من الترانزستورات الفردية.

وعرضت شركة IBM في وقت سابق أول شريحة 2 نانومتر في وقت سابق من هذا العام، والتي تأخذ طريقًا مختلفًا نحو حشر المزيد من الترانزستورات من خلال زيادة الكمية التي يمكن وضعها على شريحة باستخدام تصميم FinFET الحالي. وتهدف VTFET إلى أخذ الأمور إلى أبعد من ذلك، على الرغم من أنه من المحتمل أن يستغرق الأمر وقتًا أطول قبل أن نرى شرائح تعتمد على أحدث تقنيات IBM وSamsung في العالم.

تقنية إنتل الجديدة

إنتل هي الأخرى استعرضت تصميم RibbonFET القادم (أول ترانزستور شامل لبوابة إنتل) خلال الصيف، والذي تعتبره خليفة تقنية الإنتاج FinFET ، والتي من المقرر أن تكون جزءًا من جيل Intel 20A من منتجات أشباه الموصلات. كما أعلنت الشركة مؤخرًا عن خطتها الخاصة في المستقبل لتقنية تكديس الترانزستور كخلف محتمل للتقنية المستخدمة حاليا.

ويواجه العالم حاليا نقصا كبيرا في الرقائق بعد وواجه مصنعو الرقائق الإلكترونية، زيادة مفاجئة في الطلب لتجهيز المنتجات الإلكترونية، وسط ارتفاع الطلب على أجهزة الكمبيوتر، ومشغلات الألعاب الإلكترونية في ظل أزمة كورونا، وما واكبها من عمل عن بعد وحجر منزلي.

وأدى نقص الرقائق في الأسواق إلى مشاكل للشركات المنتجة للهواتف والسيارات وغيرها من الأجهزة التي تعتمد في إنتاجها على الرقائق وخاصة داخل الولايات المتحدة، نظرًا لأن العديد من الشركات الأمريكية تعتمد على الرقائق المنتجة في الخارج.

وانخفضت حصة الولايات المتحدة في سوق تصنيع الرقائق العالمية من 37٪ في عام 1990 إلى 12٪ في الوقت الحالي، وفقًا لجمعية صناعة أشباه الموصلات. إلا أن سوق أشباه الموصلات كانت بالأساس تحت الضغط بفعل الحرب التجارية بين الولايات المتحدة والصين.

والصين أكبر مستورد ومستهلك لأشباه الموصلات في العالم، وعلى الرغم من ذلك فإنها لا تنتج سوى 16% من رقائق أشباه الموصلات، ما دفعها إلى التخطيط لإنتاج 70% من احتياجاتها من أشباه الموصلات بحلول عام 2025.

وتتطلب صناعة الرقائق الإلكترونية، استثمارات ضخمة بمليارات الدولارات، كما أنه يستغرق بناء مرافق تصنيع أشباه الموصلات سنوات عدة.

وتعتبر إنتل "Intel" ، وسامسونج "Samsung"، و"TSMC"، من أكبر الشركات المصنعة للرقائق الإلكترونية، إذ تمتلك أكثر المصانع تقدما في هذا المجال بتكلفة تبلغ أكثر من 20 مليار دولار لبناء المصنع الواحد.

وكانت كل من إنتل وسامسونج قد أعلنا خلال الشهر الحالي عزمهما استثمار مليارات الدولارات في توسيع إنتاجهما للرقائق.