Suurpanostus tekoälypiirien valmistukseen

Tekoälyn alaa muuttavat tarpeet näkyvät myös puolijohteiden valmistuksen markkinoilla.

Japanilainen Rapidus perustettiin elokuussa 2022 luomaan edistyneitä puolijohde- ja pakkausteknologioita erityisesti tekoälyn tarpeisiin. Perustajina oli joukko japanilaisia suuryrityksiä ja pankkeja mutta taustalla oli myös Japanin hallinnon halu tunnustaa puolijohteet strategisiksi materiaaleiksi maansa taloudelle ja turvallisuudelle. Tähtäin onkin suuren luokan valmistuskapasiteetissa.

Kansainvälisen kilpailukyvyn saavuttamiseksi Rapidus käyttää erilaista lähestymistapaa kuin muiden suurten valmistajien suosimat laajamittaiset kiekkotuotantomallit. Ajatus on käyttää jopa yksittäisen kiekon prosessia tiettyihin sovelluksiin tarkoitettujen sirujen, erikoistuneiden sirujen ja vasta myöhemmin suurten tilausten valmistukseen.

Äskettäin Rapidus ottikin ensimmäisen askeleen kohti alan neljättä suuryritystä, saavuttaen kriittisen virstanpylvään käynnistämällä ja testaamalla 2 nanometrin solmujen sirujen pilottilinjansa. Siinä käytettiin IBM:n kanssa yhteistyössä kehitettyä reseptiä. Toukokuussa 2021 IBM julkaisi perustutkimuksensa Gate All Around -pohjaisesta 2 nm:n prosessisolmusta, Tämä monien vuosien tutkimustyön ei kuitenkaan silloin edennyt massatuotantoon.

Täydessä tuotantovauhdissa Rapidusin tuotantolinjan pitäisi olla vuoteen 2027 mennessä.

Rapidus tekee tutkimusyhteistyö eurooppalaisen imec-tutkimuslaitoksen ja ASLM:n sekä Fraunhoferin (Saksa) ja A*STAR IME:n (Singapore) kanssa.

Ensimmäisiä strategisia kumppaneita on Quest Globalin suunnitteluyritys, joka voi siten tarjota asiakkailleen Rapiduksen 2 nm:n gate-all-around (GAA) -valmistusprosessia kehittääkseen suunnittelu- ja valmistusratkaisuja, jotka tukevat kasvavaa teollisuuden kysyntää pienen tehonkäytön tekoälypuolijohteille.

Nykyisistä suurista eroten Rapido panostaa erityisesti tekoälyn prosessointiin tarkoitettuihin tuotteisiin. Eli ei niinkään nykyisten alan suurvalimoiden tapaan kuluttajamarkkinoiden suursarjoihin.

Varsinaisen kehittyneen prosessointinopeuden lisäksi yhtiö hyödyntää kaikissa prosesseissa yksittäisten kiekkojen prosessointia, joista voi tallentaa suuren määrän tuotantodataa.

Jo osittain rakennetuille tuotantolinjoille asennetaan runsaasti erilaisia antureita ja muuta tiedonkeruuta. Sitä kautta myös valmistus maksimoi tekoälyn hyödyt analysoida ja kehittää valmistusta. Dataa voidaan edelleen ohjata asiakaspuolijohteiden suunnitteluyrityksille, mikä sitä kautta nopeuttaa heidän sirujen suunnittelua ja kehitystä.

Tämän seurauksena yhtiö odottaa kokonaiskehitysajan lyhenevän merkittävästi eli olevan kaksi tai kolme kertaa nykyistä tekniikkaa nopeampaa.

Aiheesta aiemmin:

Asynkroninen optinen kiihdytinsiru

Neuromorfiseen laskentaan sopiva piitransistori