Zapomnij o 3 nm. Samsung pokazał, jak będą wyglądać czipy w 2031 roku

Pościg za miniaturyzacją wchodzi w decydującą fazę. Samsung oficjalnie wyznaczył kurs na litografię 1 nm, która dzięki przełomowej technologii „Fork Sheet” ma zrewolucjonizować wydajność układów scalonych do 2031 roku.

Litografia 1 nm, czyli „wymarzony półprzewodnik” Samsunga

Samsung nie zwalnia tempa w wyścigu z TSMC i Intelem. Choć obecnie branża skupia się na wdrażaniu procesów 3 nm i 2 nm, koreański gigant patrzy już dekadę w przód. Raporty wskazują, że firma intensywnie pracuje nad procesem 1 nm, określanym w kuluarach jako „dream semiconductor”. To właśnie ta litografia ma stać się fundamentem dla sztucznej inteligencji nowej generacji i superkomputerów kieszonkowych.

Harmonogram badań i rozwoju (R&D) ma zostać domknięty do 2030 roku, co otwiera drogę do masowej produkcji w 2031 roku. Przejście z poziomu 2 nm na 1 nm jest jednak wyzwaniem niemal niewykonalnym przy użyciu obecnych metod, co wymusiło na inżynierach zmianę samej architektury tranzystorów.

Technologia Fork Sheet: Jak upchnąć więcej w mniejszej przestrzeni?

Kluczem do sukcesu ma być innowacyjna struktura Fork Sheet. Dotychczasowa technologia GAA (Gate-All-Around), stosowana w procesach 3 nm i nadchodzącym 2 nm, pozwala na maksymalizację efektywności energetycznej poprzez rozszerzenie ścieżek prądowych. Jednak przy skali 1 nm standardowe podejście przestaje wystarczać.

Rozwiązanie Samsunga przypomina zagęszczanie zabudowy miejskiej. Wyobraźmy sobie domy (tranzystory) otoczone trawnikami. Aby zmieścić więcej budynków na tej samej działce, Samsung postanowił „usunąć trawniki” i wstawić między bramki tranzystorów nieprzewodzącą ścianę izolacyjną. Przypomina to wbicie widelca w wolną przestrzeń (stąd nazwa fork), co pozwala na drastyczne zagęszczenie tranzystorów bez ryzyka zakłóceń elektrycznych.

Problemy z wydajnością i lekcja z procesora Exynos 2600

Mimo ambitnych planów, Samsung musi uporać się z „demonami przeszłości”. Obecne testy nadchodzącego układu Exynos 2600 (opartego na procesie 2 nm GAA) pokazują, że firma wciąż walczy z efektywnością energetyczną. Doniesienia o poborze mocy rzędu 30W podczas testów w Geekbench 6 są niepokojące, zwłaszcza w porównaniu z konkurencją.

Widać to wyraźnie w testach porównawczych. Galaxy S26 wyposażony w Snapdragona 8 Elite Gen 5 potrafi pracować o 28% dłużej na baterii niż wariant z autorskim chipem Samsunga. To pokazuje, że technologia Fork Sheet w procesie 1 nm może być dla Koreańczyków jedyną drogą do odzyskania korony wydajności. A także naprawienia błędów, które nękają obecną generację SF2P (2nm GAA).

Droga Samsunga do litografii 1 nm jest wyboista, ale pełna innowacji. Po wcześniejszych plotkach o anulowaniu procesu 1.4 nm, firma wydaje się stawiać wszystko na jedną kartę – technologię Fork Sheet. Jeśli inżynierom uda się okiełznać temperatury i zużycie energii, rok 2031 może być momentem, w którym smartfony zyskają moc obliczeniową dzisiejszych stacji roboczych.