کارخانه تراشهسازی ایلان ماسک میتواند به رقیبی برای سامسونگ تبدیل شود
به گزارش خبرگزاری آنا؛ جزئیات تازهای از برنامه بلندمدت ایلان ماسک برای توسعه کارخانه تراشهسازی «ترافب» منتشر شده که از هدفگذاری ظرفیت تولیدی بسیار فراتر از کارخانههای معمول نیمههادی حکایت دارد. این پروژه که با همکاری تسلا و اسپیسایکس در ایالت تگزاس آمریکا توسعه پیدا میکند، قرار است بخشی از نیاز روبهرشد شرکتهای ماسک به تراشههای هوش مصنوعی، رباتیک و تجهیزات پردازشی پیشرفته را تأمین کند. اطلاعات منتشرشده نشان میدهند مسئولان پروژه در گفتوگو با سازندگان تجهیزات تولید نیمههادی، هدف تولید ماهانه یک میلیون ویفر را مطرح کردهاند. البته این رقم به ظرفیت موردنظر برای سالهای پس از ۲۰۳۲ مربوط میشود و هنوز به معنای وجود کارخانهای عملیاتی با چنین توان تولیدی نیست.
نکته مهم در برنامه ترافب، سهم بالای تراشههای حافظه از ظرفیت پیشبینیشده است. بر اساس اطلاعات ارائهشده به تأمینکنندگان، حدود ۷۰ درصد از ظرفیت نهایی کارخانه به تولید حافظه اختصاص خواهد یافت و بیش از ۳۰ درصد باقیمانده برای ساخت تراشههای منطقی و پردازندههای محاسباتی در نظر گرفته شده است. به این ترتیب، ترافب برخلاف تصور اولیه که بیشتر بر تولید پردازندههای اختصاصی هوش مصنوعی متمرکز بود، میتواند به یکی از بازیگران بزرگ صنعت حافظه نیز تبدیل شود. با این حال، هنوز مشخص نیست چه سهمی از این ظرفیت به حافظههای DRAM اختصاص پیدا میکند و چه مقدار برای تولید حافظههای NAND یا فناوریهای دیگر در نظر گرفته خواهد شد.
ظرفیت تولید حافظه ترافب با سامسونگ مقایسه میشود
بزرگی برنامه تولید ترافب زمانی مشخص میشود که ظرفیت پیشبینیشده آن با کارخانههای فعلی تولید حافظه مقایسه شود. برآوردهای منتشرشده در سال گذشته نشان میدهند سامسونگ ظرفیت تولید ماهانه حدود ۶۵۰ تا ۷۰۰ هزار ویفر DRAM را در اختیار داشته است. این رقم تقریباً با ظرفیت ۷۰۰ هزار ویفری که ترافب برای تولید انواع تراشههای حافظه هدفگذاری کرده، برابری میکند. شرکت اسکی هاینیکس نیز با ظرفیت تخمینی حدود ۵۵۰ هزار ویفر DRAM در ماه از دیگر تولیدکنندگان بزرگ این صنعت محسوب میشود و طبق گزارشها قصد دارد ظرفیت خود را تا سال ۲۰۳۰ به حدود یک میلیون ویفر در ماه افزایش دهد.
البته مقایسه ظرفیت ترافب با سامسونگ و اسکی هاینیکس یک تفاوت مهم دارد. ارقام مربوط به ۲ شرکت کرهای تنها ظرفیت تولید حافظه DRAM را نشان میدهند، در حالی که ۷۰۰ هزار ویفر پیشبینیشده برای ترافب شامل تمام انواع حافظه خواهد بود. بنابراین، تنها در صورتی میتوان ظرفیت این کارخانه را مستقیماً با تولید DRAM سامسونگ مقایسه کرد که تمام ظرفیت بخش حافظه به همین فناوری اختصاص پیدا کند؛ موضوعی که تاکنون تأیید نشده است. همچنین تعداد ویفرهای تولیدی بهتنهایی تعداد تراشههای قابل استفاده را مشخص نمیکند، زیرا اندازه تراشهها، فناوری ساخت و میزان بازده تولید بر تعداد محصولات سالم بهدستآمده از هر ویفر تأثیر دارند.
برای مقایسه در مقیاسی کوچکتر، کارخانه اسکی هاینیکس در شهر ووشی چین ظرفیت تولید ماهانه حدود ۲۰۰ هزار ویفر DRAM را دارد. ظرفیت پیشبینیشده بخش حافظه ترافب تقریباً ۳٫۵ برابر این رقم است. چنین مقیاسی نشان میدهد ماسک برای توسعه کارخانهای بزرگ برنامهریزی کرده که در صورت تکمیل، میتواند بخش قابل توجهی از نیاز داخلی شرکتهای وی به تراشههای حافظه را پوشش دهد. البته رسیدن به چنین سطحی از تولید، نیازمند راهاندازی خطوط متعدد ساخت تراشه و تأمین تجهیزات بسیار گرانقیمت است و نمیتوان انتظار داشت تمام این ظرفیت از مراحل اولیه فعالیت کارخانه در دسترس باشد.
تأمین تجهیزات کارخانه از ژاپن و کره جنوبی آغاز شده است
گزارشهای تازه نشان میدهند تیم تأمین تجهیزات ترافب در روزهای اخیر به ژاپن سفر کرده و با چند شرکت سازنده ماشینآلات صنعت نیمههادی درباره زمانبندی سفارشها و تحویل تجهیزات مذاکره کرده است. برخی تأمینکنندگان ژاپنی ظاهراً با درخواستهایی برای تحویل تجهیزات ظرف چند ماه آینده مواجه شدهاند؛ زمانبندی فشردهای که با روند معمول توسعه کارخانههای پیشرفته تراشهسازی تفاوت دارد. تولید تراشه در فناوریهای پیشرفته به مجموعهای از ماشینآلات تخصصی برای لیتوگرافی، لایهنشانی، حکاکی، اندازهگیری و آزمایش نیاز دارد و هماهنگ کردن زمان تحویل تمام این تجهیزات یکی از چالشهای اصلی راهاندازی کارخانه محسوب میشود.
نمایندگان پروژه همچنین با حدود ۱۰ شرکت کرهای فعال در زمینه مواد اولیه، قطعات و تجهیزات ساخت نیمههادی گفتوگو کردهاند و طبق اطلاعات منتشرشده، با برخی از آنها توافقنامههای محرمانگی امضا شده است. این مذاکرات میتوانند مقدمه همکاریهای تجاری و فنی باشند، اما امضای توافق محرمانگی به معنای نهایی شدن قرارداد خرید تجهیزات نیست. با وجود این، آغاز رایزنیهای مستقیم با تأمینکنندگان نشان میدهد پروژه از مرحله معرفی اهداف کلی فراتر رفته و اکنون برنامهریزی برای تهیه تجهیزات و آمادهسازی خطوط تولید در دستور کار قرار گرفته است.
فعالان صنعت نیمههادی هنگام معرفی اولیه ترافب در اسفندماه گذشته نسبت به امکان اجرای چنین پروژه بزرگی تردید داشتند، زیرا ساخت کارخانهای مجهز به فناوریهای پیشرفته تنها با تأمین سرمایه امکانپذیر نیست و به تجربه گسترده در مدیریت فرایندهای تولید نیاز دارد. با این حال، ورود تیمهای خرید و مذاکره با سازندگان تجهیزات باعث شده برخی شرکتهای فعال در زنجیره تأمین، پروژه را بهعنوان یک فرصت تجاری جدیتر در نظر بگیرند. همچنان مشخص نیست تمام سفارشهای مطرحشده به قراردادهای نهایی تبدیل خواهند شد یا تأمینکنندگان میتوانند تجهیزات موردنیاز را مطابق زمانبندی پیشنهادی تحویل دهند.
همکاری با اینتل برای تولید تراشههای ۲ و ۱٫۴ نانومتری بررسی میشود
یکی از بخشهای مهم ترافب به تولید تراشههای منطقی مربوط میشود که شامل پردازندههای موردنیاز برای اجرای محاسبات هوش مصنوعی و سایر وظایف پردازشی هستند. گزارشها حاکی از آن است که مسئولان پروژه با اینتل درباره استفاده از فناوریهای ساخت پیشرفته مذاکره کردهاند و فرایندهای ۲ و ۱٫۴ نانومتری در میان گزینههای مورد بررسی قرار دارند. استفاده از این فناوریها میتواند امکان ساخت پردازندههایی با تراکم ترانزیستوری بالا و مصرف انرژی بهینهتر را فراهم کند، اما اجرای آنها به تجهیزات لیتوگرافی پیشرفته و تجربه فنی گسترده نیاز دارد.
بخش حافظه با ابهامات بیشتری روبهروست، زیرا ترافب هنوز شریک فنی مشخصی برای توسعه فناوری ساخت این تراشهها معرفی نکرده است. گزارشها از بررسی امکان همکاری با یک شرکت تایوانی خبر میدهند، اما نام این مجموعه و جزئیات احتمالی توافق مشخص نیست. این مسئله اهمیت زیادی دارد، زیرا تولید حافظه DRAM یا NAND به فرایندهای تخصصی متفاوتی نیاز دارد و شرکتهایی که در ساخت پردازندههای منطقی مهارت دارند، لزوماً نمیتوانند بدون انتقال دانش فنی و سرمایهگذاری قابل توجه وارد بازار حافظه شوند.
آگهی استخدامی منتشرشده از سوی تسلا برای جذب مهندس یکپارچهسازی فرایند تولید حافظه نیز بخشی از برنامههای احتمالی این پروژه را روشن میکند. در شرح این موقعیت شغلی، توسعه فرایندهای ساخت DRAM و پشتیبانی از فناوریهای حافظه نوظهور مانند MRAM ،RRAM و ۳D DRAM مطرح شده است. همچنین نام حافظههای HBM و LPDDR در برخی نیازمندیهای استخدامی دیده میشود که هر ۲ برای کاربردهای هوش مصنوعی اهمیت دارند. حافظه HBM به دلیل پهنای باند بالا در کنار پردازندههای قدرتمند هوش مصنوعی استفاده میشود، در حالی که LPDDR به دلیل مصرف انرژی کمتر میتواند برای تجهیزات پردازشی کممصرف و سامانههای رباتیک مناسب باشد.
با وجود این نشانهها، هنوز مشخص نیست ترافب قصد دارد تمام مراحل ساخت حافظه، از تولید تراشههای DRAM تا انباشتهسازی و بستهبندی آنها را بهصورت داخلی انجام دهد یا بخشی از تراشههای موردنیاز را از شرکتهای دیگر تهیه کند. این تفاوت از نظر سرمایهگذاری و پیچیدگی فنی اهمیت زیادی دارد، زیرا ساخت تراشه حافظه با مونتاژ و بستهبندی آن یکسان نیست. همچنین تولید حافظههای پیشرفته مانند HBM نیازمند فناوریهای اتصال و بستهبندی چندلایه است که تنها تعداد محدودی از شرکتها تجربه تجاری گستردهای در آن دارند.
تولید انبوه برای نیمه دوم سال ۲۰۲۸ برنامهریزی شده است
ایلان ماسک قصد دارد تولید انبوه تراشه در ترافب را از نیمه دوم سال ۲۰۲۸ آغاز کند؛ هدفی که با توجه به شرایط صنعت نیمههادی بسیار فشرده ارزیابی میشود. ساخت یک کارخانه پیشرفته معمولاً از مرحله طراحی و آمادهسازی زمین تا نصب تجهیزات و رسیدن به تولید انبوه، دستکم ۳ سال یا بیشتر زمان میبرد. علاوه بر تکمیل ساختمان و نصب دستگاهها، تولیدکنندگان باید فرایندهای ساخت را آزمایش کنند و میزان تراشههای معیوب را کاهش دهند تا تولید در مقیاس تجاری از نظر اقتصادی قابل توجیه باشد. حتی پس از تولید نخستین نمونههای سالم نیز ممکن است ماهها زمان برای افزایش بازده و تثبیت ظرفیت خطوط تولید موردنیاز باشد.
ماسک پیشتر در یکی از نشستهای مرتبط با اسپیسایکس تأیید کرده بود که زمانبندی پروژه بسیار بلندپروازانه است و احتمال تغییر قابل توجه در تاریخهای پیشبینیشده وجود دارد. برنامه فعلی شامل تولید نخستین تراشه آزمایشی SRAM در حدود اردیبهشت یا خرداد سال ۱۴۰۶ در مرکز تحقیقاتی آستین است. همچنین احتمال داده میشود یکی از خطوط آزمایشی پروژه در تابستان سال آینده تکمیل شود. البته تولید نمونه آزمایشی با راهاندازی کارخانه بزرگ در مقیاس صنعتی تفاوت دارد و حتی موفقیت در این مرحله، تحقق ظرفیت یک میلیون ویفر در ماه را تضمین نمیکند.
سرمایهگذاری پروژه ممکن است به ۱۱۹ میلیارد دلار برسد
مرحله نخست ترافب در شهرستان گرایمز ایالت تگزاس با سرمایهگذاری حدود ۱۶٫۸ میلیارد دلار برنامهریزی شده است. این پروژه قرار است مجموعهای یکپارچه از تجهیزات ساخت، بستهبندی و آزمایش تراشهها را در یک محل گردآوری کند و در مراحل اولیه هزاران فرصت شغلی ایجاد کند. بر اساس اسناد مربوط به توسعه پروژه، در صورت اجرای مراحل بعدی، مجموع سرمایهگذاری میتواند تا حدود ۱۱۹ میلیارد دلار افزایش پیدا کند. البته این رقم به اجرای کامل برنامه توسعه وابسته است و به معنای اختصاص قطعی تمام بودجه از هماکنون نیست.
نقش احتمالی شرکت تایوانی TSMC در این پروژه نیز هنوز روشن نشده است. مسئولان این شرکت تأکید کردهاند کارخانههایی که با مشارکت مستقیم TSMC فعالیت میکنند، باید تحت مدیریت عملیاتی خود این شرکت باشند. این در حالی است که ماسک قصد دارد تسلا و اسپیسایکس مالکیت و مدیریت کارخانه ترافب را بر عهده داشته باشند. چنین تفاوتی ممکن است شکل همکاری را محدود کند یا باعث شود توافق احتمالی به استفاده از بخشی از فضای کارخانه و امکانات آن اختصاص پیدا کند. هنوز قرارداد نهایی مشخصی برای تعیین نقش این شرکت در پروژه منتشر نشده است.
ترافب در صورت تحقق برنامههای اعلامشده، میتواند ظرفیت بزرگی برای تولید پردازندههای منطقی و انواع حافظه در خاک آمریکا ایجاد کند، اما فاصله قابل توجهی میان اهداف بلندمدت و توان تولید فعلی پروژه وجود دارد. تأمین ماشینآلات پیشرفته، جذب نیروهای متخصص، دستیابی به فناوری ساخت حافظه و رسیدن به بازده اقتصادی مناسب از مهمترین موانعی هستند که تسلا و اسپیسایکس باید برطرف کنند. ظرفیت یک میلیون ویفر در ماه نیز فعلاً هدفی برای سالهای پس از ۲۰۳۲ است و میزان تحقق آن به پیشرفت مراحل ساخت و موفقیت همکاریهای فنی با شرکتهای باتجربه صنعت نیمههادی بستگی خواهد داشت.
انتهای پیام/