Applied Materials تستثمر 5 مليارات دولار في مركز لأبحاث وتطوير أشباه الموصلات مخصص لـ AI

قدمت Applied Materials مركز EPIC — أكبر مركز لتطوير تكنولوجيا أشباه الموصلات في التاريخ الأمريكي. يعكس الاستثمار البالغ 5 مليارات دولار حجم التحدي: اعتمدت كفاءة الطاقة في أنظمة الذكاء الاصطناعي الآن ليس فقط على قوة الحوسبة، بل أيضًا على كفاءة نقل البيانات بين المنطق والذاكرة.

لماذا لا يعمل نموذج البحث والتطوير القديم

لعقود، طورت صناعة أشباه الموصلات الرقائق كسباق تتابعي: كانت فريقة واحدة تنشئ المكونات وتسلمها من خلال التكامل والتصنيع، ثم فقط تتلقى تغذية راجعة من المهندسين في تخصصات أخرى. عمل هذا النموذج طالما اعتمد التقدم على خطوات منفصلة ومستقلة. لكن عصر الذكاء الاصطناعي غيّر كل شيء. في مقاييس الأنجستروم (أجزاء من المليار متر)، تفرض الفيزياء اقترانًا وثيقًا لجميع أجزاء النظام. يؤثر اختيار المواد على التكامل، والتكامل يحدد قواعد التصميم، التي تحدد إمدادات الطاقة، والتوجيه يحدد ميزانية الحرارة. لا يستطيع معماريو الأنظمة الانتظار 10–15 سنة بين دورات الابتكار التكنولوجي.

ثلاث مجالات للتطوير

يركز EPIC Center على ثلاثة مجالات مترابطة:

• المنطق — ترانزستورات من نوع جديد (GAA) بكفاءة طاقة محسّنة
• الذاكرة — ذاكرة DRAM ثلاثية الأبعاد بسعة أكبر وبأقل استهلاك للطاقة
• التغليف — الالحام الهجين وذاكرة HBM (High-Bandwidth Memory) لتقريب الذاكرة من المعالج

في المنطق، تطور Applied Materials ترانزستورات gate-all-around (GAA) — أجهزة ثلاثية الأبعاد تزيد الكثافة دون فقدان إضافي للطاقة. معالجات GPU الحديثة قيد التطوير تحتوي بالفعل على أكثر من 300 مليار ترانزستور متصل بـ 2000 كم من الأسلاك. في الذاكرة، يركز التركيز على الانتقال من الهياكل المسطحة إلى ذاكرة DRAM ثلاثية الأبعاد — تكديس خلايا الذاكرة عموديًا لزيادة السعة في نفس منطقة الرقاقة. في التغليف، التكنولوجيا الأساسية هي الالحام الهجين، الذي يسمح بتوصيل المكونات بكثافة قريبة من الأسلاك داخل الرقاقة، وذاكرة النطاق الترددي العالي (HBM) للوصول السريع إلى أحجام بيانات كبيرة.

كيف يغيّر EPIC العملية

على عكس النموذج التقليدي، يعمل EPIC وفقًا لنموذج الابتكار المتزامن. يعمل مهندسو العملاء جنبًا إلى جنب مع تقنيي Applied Materials من اليوم الأول. في بيئة موحدة آمنة، يتم دمج المحاكاة والاختبار وتطوير العمليات ومراقبة الجودة. تُكتشف المشاكل التي كانت تُكتشف سابقًا في المراحل النهائية وتُحل مبكرًا. النتيجة — مسار أسرع 2 مرة يفيد النظام البيئي بأكمله تحت سقف واحد. يحصل مصنعو الرقائق على وصول مبكر إلى محفظة البحث والتطوير في Applied، ودورات تعليمية معجلة، ونقل التكنولوجيا إلى التصنيع. يحصل شركاء النظام البيئي على وصول مبكر إلى تقنيات التصنيع المتقدمة.

ما يعنيه هذا

تنتقل صناعة أشباه الموصلات من الابتكار المتسلسل إلى الابتكار المتوازي. مركز EPIC هو محاولة لتقصير الوقت من الفكرة إلى الإنتاج الضخم في ظروف يتطلب فيها الذكاء الاصطناعي رقائق أكثر كفاءة في الطاقة وقوة متزايدة. بالنسبة للمستهلكين، يعني هذا أن الجيل القادم من معجلات الذكاء الاصطناعي ومعالجات الشبكات العصبية سيتم تطويره ونشره بسرعة أكبر.