مع التطور السريع في صناعة أشباه الموصلات، تواصل الشركات المصنعة إطلاق أجيال جديدة من الشرائح بأحجام نانومترية أصغر. شركة TSMC تستعد لبدء الإنتاج واسع النطاق لشرائح 2 نانومتر في النصف الثاني من هذا العام، في حين أن إنتل أنهت تصميم وتطوير شرائح 1.8 نانومتر (Intel 18A) ولكنها لم تبدأ الإنتاج الفعلي بعد. لكن السؤال الذي يطرح نفسه: هل تشير هذه التسمية إلى أبعاد فيزيائية دقيقة أم أنها مجرد مفهوم تسويقي يعكس تحسينات أخرى؟
في الماضي القريب، كانت تسمية الشرائح تعتمد مباشرة على أصغر بعد فيزيائي على الشريحة، وغالباً ما كان ذلك طول بوابة الترانزستور. على سبيل المثال، عندما كانت الشرائح تُصنع بتقنية 180 نانومتر، 90 نانومتر، أو 45 نانومتر، كان هذا الرقم يعبر عن قياس حقيقي لمكونات الترانزستور. لكن مع التطور المستمر، أصبحت القياسات أكثر تعقيداً، ولم يعد من الممكن وصف دقة تصنيع الشرائح ببعد واحد فقط.
اليوم، تشير تسميات مثل 7 نانو، 5 نانو، 3 نانو و2 نانومتر إلى تحسينات في كثافة الترانزستورات، الأداء، وكفاءة الطاقة بدلاً من كونها تمثل أبعاداً فيزيائية دقيقة. الشرائح التي يتم تصنيعها باستخدام عملية 3 نانومتر مثلاً لا تحتوي على مكونات فردية بقياس 3 نانومتر بالضبط، بل تعكس جيلاً جديداً من التكنولوجيا يوفر تحسينات مثل:
- زيادة كثافة الترانزستورات – القدرة على تجميع عدد أكبر من الترانزستورات في نفس المساحة.
- تحسين الأداء – تشغيل أسرع وأكثر كفاءة.
- كفاءة طاقة أفضل – استهلاك طاقة أقل مقارنة بالأجيال السابقة.
مع أن الشركات المصنعة لا تفصح دائماً عن الأبعاد الدقيقة لمكوناتها، فإن المحللين وخبراء الهندسة العكسية يقدمون تقديرات تستند إلى مقاييس مثل المسافة بين بوابات الترانزستورات (CPP) وأصغر مسافة بين مكونات الشريحة. على سبيل المثال، بالنسبة لعقد 3 نانومتر (من سامسونج و إنتل و TSMC) تتراوح المسافة بين البوابات بين 40 و 50 نانومتر، وتتراوح أصغر مسافة على الشريحة بين 22 و 30 نانومتر.
وهكذا فإن تسميات عمليات التصنيع مثل 2 نانومتر و 1.8 نانومتر هي في جوهرها أسماء تسويقية تشير إلى قفزات نوعية وتحسينات تقنية ملموسة في كثافة الترانزستورات والأداء العام للشرائح، أكثر من كونها تعبيراً دقيقاً عن أبعاد مادية حقيقية لمكونات فردية.