اینتل در پی دستیابی به لیتوگرافی پنج نانومتری در سال ۲۰۲۳

براساس اظهارات مدیر ارشد مالی اینتل، این شرکت تا پیش از تولید تراشه‌های ۷ نانومتری در سال ۲۰۲۱ میلادی، برابری پیشین با سامسونگ و TSMC را به‌دست نخواهد آورد.

براساس اظهارات جورج دیویس، مدیر ارشد مالی اینتل طی هفته‌ی جاری در کنفرانس شرکت خدمات مالی مورگان استنلی، این شرکت هنوز معتقد است راه طولانی برای همگام‌شدن با رقبای خود و بازپس‌گیری رهبری صنعت تراشه‌سازی پیش‌رو دارد. گزارش‌های منتشرشده از اظهارات جورج دیویس در کنفرانس یادشده نشان می‌دهد، احتمالا تیم آبی تا پیش از تولید تراشه‌های ۷ نانومتری در سال ۲۰۲۱ میلادی، برابری پیشین با شرکت صنایع نیمه‌رسانای تایوان (TSMC) و احتمالا سامسونگ را به‌دست نخواهد آورد و تا زمان عرضه‌ی تراشه‌های ۵ نانومتری، رهبری صنعت تراشه‌سازی را در دست نخواهد داشت.

پیش‌تر اینتل گفته بود پردازنده‌ی گرافیکی را با لیتوگرافی ۷ نانومتری در سال ۲۰۲۱ میلادی عرضه خواهد کرد و مدیرعامل شرکت مذکور، باب سوان، اشاره کرده بود، پردازنده‌های ۷ نانومتری این تراشه‌ساز از سه‌ماهه‌ی چهارم سال ۲۰۲۱ میلادی عرضه خواهند شد. در گزارشی که وب‌سایت Tom’s Hardware درباره‌ی کنفرانس مورگان استنلی تهیه کرده، به‌نقل از جورج دیویس آمده است:

علاوه‌بر [بخش] پردازنده، ما قابلیت‌های زیادی را برای مشتریانمان فراهم خواهیم کرد و احساس می‌کنیم، درحال شتاب‌گرفتن در بخش فرایند [ساخت] و رسیدن دوباره به برابری در نسل [تراشه‌های] ۷ نانومتری و بازپس‌گیری رهبری در نسل [تراشه‌های] ۵ نانومتری هستیم.

مشخص نیست اینتل تاکنون اشاره‌ی خاصی به بازپس‌گیری رهبری، هنگام تولید تراشه‌های ۷ نانومتری کرده یا تنها به‌صورت ضمنی چنین گزینه‌ای را مدنظر داشته باشد. در سال ۲۰۱۸ میلادی، ونکاتا مارتی، مدیر ارشد مهندسی اینتل طی اظهاراتی گفته بود که ممکن است اینتل برای بازگشت به جایگاه پیشین تولیدی، لیتوگرافی ۷ نانومتری را هدف قرار دهد؛ ولی به‌طور خاص هیچ اشاره‌ای نکرده بود که اینتل در لیتوگرافی یادشده، از رقبای خود پیشی خواهد گرفت یا خیر. آنچه در ادامه آمده، نقل‌قول مربوطه است:

نکته‌ای که من می‌گویم این است همانگونه که شما منتظر [عرضه‌ی] لیتوگرافی ۷ نانومتری هستید، برای ما آن زمان نقطه‌ای است که روش لیتوگرافی به‌وسیله‌ی اشعه‌ی ماوراء بنفش (EUV) را به ترکیب تولید بازمی‌گردانیم. بنابراین من فکر می‌کنم این مسئله، ما را تاحدودی به قانون سنتی مور بازمی‌گرداند.

اینتل هنوز تاریخی را برای معرفی لیتوگرافی ۵ نانومتری تعیین نکرده است؛ اما با احتساب یک دوره‌‌ی زمانی دوساله، زمان عرضه‌ی این سری از تراشه‌ها به سال ۲۰۲۳ میلادی موکول خواهد شد. TSMC انتظار دارد تراشه‌های ۳ نانومتری خود را تا سال ۲۰۲۲ تولید کند، بااین‌حال شرکت‌هایی مانند انویدیا و اینتل که پیش‌تر رهبری قانون مور و کوچک‌تر شدن لیتوگرافی را برعهده داشتند، حالا تنها دنبال‌کنندگان روند پیشرفت لیتوگرافی هستند. اگر TSMC تراشه‌های ۳ نانومتری را در سال ۲۰۲۲ برای اپل عرضه کند، عرضه‌ی تراشه‌های انویدیا و AMD در سال ۲۰۲۳ واقعا منطقی به‌نظر می‌رسد. درهمین‌حال فرض بر این است هدف اینتل، عرضه‌ی تراشه‌های ۵ نانومتری در سال ۲۰۲۳ میلادی باشد.

دیدگاه مدیر ارشد مالی تیم آبی، درباره‌ی تخمین کلی آن‌ها از زمان عرضه‌ی تراشه‌های ۱۰ نانومتری این شرکت و تمایل اینتل برای صداقت درمورد وضعیت پیش‌آمده بسیار قابل‌توجه است:

همانگونه که پیش‌تر در ماه مه سال ۲۰۱۹ در رویداد تحلیلی‌مان (جلسه‌ی سرمایه‌گذاران) گفتیم، این [تراشه‌های ۱۰ نانومتری] قرار نیست بهترین لیتوگرافی باشد که اینتل تاکنون داشته است. تراشه‌های کمتری با لیتوگرافی ۱۰ نانومتری درقیاس‌با ۱۴ نانومتری و ۲۲ نانومتری تولید خواهد شد. واقعیت این است که من خواستم درمورد [تراشه‌های] نسل ۱۰ نانومتری صادق باشم. حقیقت این است که [لیتوگرافی ۱۰ نانومتری] آن اندازه که مردم از لیتوگرافی ۱۴ نانومتری انتظار دارند و در لیتوگرافی ۷ نانومتری می‌بینند قوی نخواهد بود.

به‌نظر می‌رسد، تشابهی بین مشکلات حال‌حاضر اینتل با لیتوگرافی ۱۰ نانومتری و تأثیرات جانبی آن روی محصولاتش و برخی‌از مشکلات AMD با فرایند تولید و پیشرفت کره در دهه‌ی پیش، زمانی‌که خودش تراشه‌هایش را تولید می‌کرد وجود داشته باشد. واقعیت این است که اینتل نمی‌تواند تنها با چرخاندن یک سوئیچ، خط تولید ۱۴ نانومتری را به ۱۰ نانومتری تغییر دهد یا بالعکس. همچنین، ایجاد توازن بین مدیریت تقاضا برای محصولات موجود و انتقال هم‌زمان ظرفیت برای ساخت سخت‌افزار جدید بسیار سخت است. برخلاف AMD در نیمه‌ی دوم دهه‌ی ۲۰۰۰، اینتل در میزان درآمدهای هر سه‌ماه رکورد کسب می‌کند؛ ولی تراشه‌های با لیتوگرافی جدید، اغلب از مشکلات بازدهی رنج می‌برند.

نقل‌قولی وجود دارد که برای توصیف دشواری طراحی ریزپردازنده‌ها بسیار مناسب است. این نقل‌قول منتسب‌به مدبرعامل پیشین شرکت دیجیتال، رابرت پالمر است:

طراحی ریزپردازنده‌ها، همچون بازی رولت روسی است. لوله‌ی هفت‌تیر را روی شقیقه‌ی خود می‌گذارید و ماشه را می‌کشید و چهار سال بعد میفهمید که مغزتان را متلاشی کرده‌اید یا خیر.

دشواری‌های اینتل در تولید تراشه‌های ۱۰ نانومتری، تصویر کاملی از مشکل یادشده را ترسیم می‌کند. شش سال پیش، اینتل عرضه‌ی تراشه‌های ۴۲ نانومتری را با تأخیر انجام داد. اگر آن‌موقع اینتل لیتوگرافی ۴۲ نانومتری را مطابق‌با زمان‌بندی اصلی عرضه می‌کرد، این شرکت هم‌اکنون با محدودیت‌های کمتری در ظرفیت تولید دست‌به‌گریبان بود. همچنین، تراشه‌ساز یادشده تصمیم گرفت تا مودم‌های گوشی‌های هوشمندش را در خود اینتل تولید کند که این نیز به‌نوبه‌ی خود، باعث کاهش بخشی از ظرفیت اضافی تولید شد.

در گذشته، اینتل تصمیم گرفته بود، فرایند تحول لیتوگرافی تراشه‌هایش و تلاش‌ها برای توسعه‌ی معماری‌های جدید را تحت ترکیبی باعنوان تیک‌تاک باهم پیوند دهد. تیک‌تاک تاحدود یک‌دهه به‌خوبی کار می‌کرد، اما به‌محض اینکه در آب‌های کم‌عمق لیتوگرافی ۱۰ نانومتری گام نهاد، تکه‌تکه شد. در همین زمان، اینتل تصمیم گرفت اگر لیتوگرافی ۱۰ نانومتری عملکرد قابل‌قبولی نداشته باشد، با سرعت بیشتری نسبت‌به رویه‌ی جاری به‌سمت لیتوگرافی‌های پیشرفته‌تر حرکت کند. تراشه‌های ۱۰ نانومتری، لیتوگرافی انقلابی ندارند و تنها شاید استفاده از EUV، توانایی حل مشکلاتی را داشته باشد که تولید تراشه‌های یادشده را دشوار کرده‌اند.

پاسخ این سؤال که تمامی موارد یادشده، اینتل را در چه موقعیتی نسبت‌به AMD قرار می‌دهد، بسیار پیچیده‌تر از آنی است که به‌نظر می‌رسد. سری رایزن  ۴۰۰۰ از پردازنده‌های شتاب‌یافته‌ی AMD برای دستگاه‌های حمل‌شدنی به‌زودی عرضه خواهند شد. همچنین براساس گزارش‌ها، اواخر امسال اینتل پردازنده‌های تجدیدشده‌ای را با لیتوگرافی ۱۰ نانومتری برای دستگاه‌های حمل‌شدنی روانه‌ی بازار می‌کند و پرواضح است این بخش از بازار، سخت‌ترین قسمت برای AMD جهت به‌دست‌آوردن سهم بازار دربرابر رقیبش است.

اگر اینتل بهبود شاخص IPC پردازنده‌ها را ادامه دهد و سرعت‌های کلاک پایین خانواده‌های آیس‌لیک (Ice Lake) و کافی‌لیک (Coffee Lake) را جبران کند، حتی اگر محصولات TSMC لیتوگرافی بهتری داشته باشند، سناریوهای بسیار رقابتی را بین این تراشه‌سازها شاهد خواهیم بود. IPC مخفف عبارت Instruction per Clock است که مفهوم آن میانگین تعداد دستورالعمل‌های اجراپذیر در هسته‌های پردازنده در هر سیکل کلاک است. تاکنون هیچ جزئیاتی از پردازنده‌های ۱۰ نانومتری دسکتاپ منتشر نشده است، ولی قابلیت‌هایی همچون پشتیبانی از مجموعه دستورالعمل‌های AVX-512، ممکن است جان‌پناهی مؤثر برای اینتل در زمینه‌های خاص باشد.

به‌صورت کلی، اینتل به سرمایه‌گذاران هشدار می‌دهد در انتظار فشار حاصل از افزایش حاشیه‌ی سود ناخالص ناشی از افزایش قیمت چندین محصول باشند یا آنکه با افزایش تلاش‌ها در بخش پردازنده‌های سرور و موبایل، واگذاری سهم بازار به AMD را به نظاره بنشینند. اظهارات جورج دیویس در کنفرانس مورگان استنلی، حقیقت یادشده را تغییر نمی‌دهد، اما این‌بار اخطار اینتل سرگشاده‌تر از قبل است؛ اخطاری که امکان دارد با مخالفت‌هایی نیز روبه‌رو شود.