דה-בוט תיאר את החידושים בתחומי ניהול צריכת כוח, פיתוח צמתים מתקדמים וטכנולוגיות אריזה חדשניות
ד"ר פול דה-בוט, נשיא TSMC EMEA (אירופה, המזרח התיכון ואפריקה), דיבר בכנס ChipEx2025 בתל אביב על השפעת הבינה המלאכותית על תעשיית השבבים והתפתחויות טכנולוגיות מרכזיות בחברה. דה-בוט הדגיש את המעבר ממובייל לענן ול־AI, הצורך להתמודד עם אתגרי צריכת חשמל הולכת וגדלה, מפת הדרכים של צומת הייצור המתקדם ועוד תהליכים שיקבעו את עיצוב שוק השבבים בשנים הקרובות.
המעבר ממובייל לענן ול־AI
דה-בוט פתח בדגשים על התרחבות שוק השבבים: "בעשור האחרון צמח השוק מתאבי הסמארטפונים לשוק הענן ומחשוב־על, וכעת AI מכתיב את קצב הגדילה". לדבריו, שווי שוק השבבים העולמי צפוי להגיע לטריליון דולר עד שנת 2030 ואף לעלות אף מעבר לכך, בהתאם להערכות אנליסטים שמנבאים שוק של 1.2–1.4 טריליון דולר. אולם, בדומה לכך, תעשיית המכשור האלקטרוני כולה מוערכת ב־3 טריליון דולר, ותעשיית ה־IT הכוללת – בכ־12 טריליון דולר, מה שמעיד על הבסיס הנרחב של תעשיית השבבים בתוך כלכלת המידע הבינלאומית.
צמיחה בהכנסות לפי פלחי שוק
במצגת הוצג גרף שציין את חלוקת ההכנסות של TSMC ב־EMEA לפי פלחי שוק בשבע שנים אחרונות. שבע שנים קודם לכן נתח הסמארטפונים ("Mobile") היווה מעל למחצית מההכנסות, אך כיום נתח השוק של מחשוב־על ו־AI ("HPC & AI") מאגף ענן תופס כבר יותר מ-50% מהרווחים. המגמה מצביעה על פיחות הדרגתי במובייל והתרחבות משמעותית בפלחי הענן והבינה המלאכותית, שבהם עיקר ההשקעות הנוכחיות והעתידיות.
אתגר צריכת החשמל במערכי אימון AI
אחת הנקודות הבולטות הייתה עליית צריכת החשמל במערכות AI: "ב־2023 הוצאנו מערכות אימון AI שצרכו מעל למגה־וואט בודד", אמר דה-בוט, "והיום כבר מדובר במערכות עם עשרות ומאות מגה־וואטים". הוא הזהיר שהקצב הנוכחי (12-fold צמיחה בצריכת החשמל של מערכות אימון בכל שנה) אינו בר־קיימא, ותיאורטית צפוי לגרום לגודש תשתיתי ולהאטת קצב החדשנות. בניסיון לרסן מגמה זו, TSMC משקיעה בפיתוח צמתים (“nodes”) מתקדמים בעלי צריכת חשמל נמוכה יותר ומעודדת גם קידום תיקוני תוכנה (software optimizations) להפחתת עומסי האנרגיה ביישומים השונים.
מפת הדרכים של צומת הייצור המתקדם
דה-בוט הציג את המפת דרכים הטכנולוגית של TSMC, משכבות Bulk CMOS ועד צמתים בעלות תכנון FinFET, ומשם למעבר לגייט־אול־אראונד (gate-all-around) בטכנולוגיית nanosheet. הוא ציין כי צומת N2 (2 ננומטר) ייצא להפקה במחצית השנייה של 2025, ואחריו צפויים A16 (1.6 ננומטר עם super-power rail) בסוף 2026, ואחריו A14 (דור שני של ננו-שיטס) ב-2028. לגבי ביצועים, ציין דה-בוט ש-A14 יציע שיפור במהירות של כ־10–15% וצפיפות טרנזיסטורים של כ־1.2x לעומת N2, ובחסכון צריכת חשמל של כ־25–30%. בנוסף, צמתים קומפקטיים N4C ו-N3C מיועדים לשווקי ייצור סדרתי רחבים יותר, ומאושרים לשימוש החל מ-2025–2026.
השקעה באינטגרציה הטרוגנית ו-3nm ומטה
במקביל לפיתוח צמתים מתקדמים, TSMC מפתחת טכנולוגיות חבילה מתקדמות (advanced packaging) לשילוב של שבב־על נפרדים (chiplets) בסמוך או בחללים אנכיים. דה-בוט הדגיש שתי פלטפורמות מרכזיות:
- CoWoS (Chip on Wafer on Substrate): שימוש ב-interposer אורגני שבתוכו מוטמעים רכיבים ונקודות מגע, כולל ממסרים, קבלים ומודולים פעילים.
- SoIC (System on Integrated Chips): טכנולוגיית חיבור אנכית של dice באמצעות TSVs (true silicon vias), המאפשרת מעטפת עיבוד במתחם קטן ובמהירות תקשורת גבוהה בין רכיבים.
לדוגמה, מערכות HBM (High Bandwidth Memory) יכולות להיאחז ביישום SoIC או CoWoS ולקבל חיבור ישיר לשבבים לוגיים מתקדמים, מה שמאפשר להגיע לעד טריליוני טרנזיסטורים בחבילה בודדת.
קישוריות בתדר גבוה – Wi-Fi על צמתים מתקדמים
בהמשך, התמקד דה-בוט בהיבטי קישוריות: מעבר מ-Wi-Fi 6 ל-Wi-Fi 7 ול-Wi-Fi 8 דורש עלייה בתדר ושיפור יעילות אנרגטית. דה-בוט הציג גרפים שהראו שב־60 ננומטר צריכת הכוח של שבב Wi-Fi כמעט מתהכפלת בכל דגם, בעוד שבצמתים N7 ואפילו N4 ניתן לשמור על צריכת אנרגיה קבועה יחסית ובנפח קטן בהרבה של שבב. כך, ציינה החברה, ניתן לספק קצבי העברה של עשרות ג’יגה־ביט לשנייה גם במכשירי קצה.
השוק הישראלי
בסיום דבריו שיבח דה-בוט את ישראל כאחד מ”יהלומי האזור” של EMEA, בזכות כשרונות בעולם המחשוב וה־AI, הזריזות הלימודית, ומרקם הסטארט-אפ המקומי. לדבריו, ישראל מובילה בתחום ה־HPC וה־AI, הן בתשתית המחקר והן בפיתוח פתרונות יישומיים. הוא עודד את הקהל להמשיך ולפתח קדימה: “המשיכו לחדש ולהקדים את המתחרים”.
