هواوی از دستاورد تاریخی خود برای تولید تراشه‌های ۱.۴ نانومتری رونمایی کرد

هواوی در تازه‌ترین اعلام رسمی و پژوهشی خود، از یک دستاورد کم‌سابقه در حوزه‌ی نیمه‌هادی‌ها پرده برداشته است؛ دستاوردی که اگر در آینده به مرحله‌ی صنعتی‌سازی برسد، می‌تواند قواعد بازی توسعه تراشه‌های پیشرفته را برای این شرکت تغییر دهد. طبق اطلاعات منتشرشده، هواوی معماری تازه‌ای با نام «LogicFolding» معرفی کرده که ادعا می‌شود در نهایت قادر است تراکمی هم‌سطح با کلاس فناوری ۱٫۴ نانومتری را برای تراشه‌ها فراهم کند؛ آن هم بدون تکیه بر توان تولید شرکت‌هایی مثل TSMC. نکته‌ی کلیدی در این ادعا آن است که رویکرد هواوی برخلاف مسیر رایج صنعت—که عمدتاً بر کوچک‌سازی ابعاد ترانزیستورها و پیشروی در مقیاس‌بندی هندسی متکی است—تمرکز را به سمت «مقیاس‌بندی زمانی» می‌برد. به بیان ساده‌تر، این فناوری به جای آن‌که صرفاً تلاش کند اجزای فیزیکی را کوچک‌تر و متراکم‌تر کند، سعی می‌کند با مدیریت بهتر زمان‌بندی، تأخیرها و نحوه‌ی انتشار سیگنال در مدار، به سطح بالاتری از کارایی و تراکم معادل دست پیدا کند.

بر اساس گزارش‌هایی که پیرامون این دستاورد منتشر شده‌اند، هواوی اعلام کرده این معماری را صرفاً در حد یک ایده‌ی نظری مطرح نکرده، بلکه طی سال‌های گذشته آن را روی صدها تراشه‌ی آزمایشی در حوزه‌های گوناگون بررسی کرده است. در این میان، دو حوزه‌ی اصلی بیش از همه برجسته می‌شوند: گوشی‌های هوشمند و سامانه‌های مبتنی بر هوش مصنوعی. انتخاب این دو حوزه هم تصادفی نیست؛ زیرا از یک سو بازار موبایل به تراشه‌هایی نیاز دارد که هم قدرتمند باشند و هم مصرف انرژی پایینی داشته باشند، و از سوی دیگر در حوزه‌ی هوش مصنوعی، مسئله‌ی توان محاسباتی و بهره‌وری انرژی به شکل فزاینده‌ای تعیین‌کننده شده است. اگر معماری LogicFolding بتواند واقعاً بخش قابل توجهی از محدودیت‌های مسیر سنتی را دور بزند، هواوی می‌تواند در آینده در هر دو قلمرو دست بازتری برای رقابت داشته باشد.

برای درک اهمیت چنین خبری باید به زمینه‌ی سیاسی و اقتصادی چند سال اخیر اشاره کرد؛ زمینه‌ای که بر صنعت تراشه تأثیر مستقیم گذاشته است. تحریم‌های تجاری ایالات متحده، دسترسی هواوی را به بسیاری از فناوری‌های پیشرفته‌ی تولید نیمه‌هادی‌ها محدود کرد و عملاً مسیر این شرکت برای سفارش ساخت تراشه‌های جدید در کارخانه‌های پیشرو جهان را دشوار یا غیرممکن ساخت. پیامد این شرایط آن بود که محصولات موبایل و تبلت هواوی، تا مدت قابل توجهی به استفاده از تراشه‌های اختصاصی Kirin با فناوری‌هایی قدیمی‌تر یا محدودتر وابسته ماندند و همین مسئله شکاف این برند با برخی رقبا را در سطح پردازنده و توان پردازشی بیشتر کرد. بنابراین، معرفی یک مسیر تازه برای ارتقای تراکم و عملکرد تراشه‌ها، برای هواوی صرفاً یک موفقیت علمی نیست؛ بلکه از دید راهبردی، پاسخی به یکی از بزرگ‌ترین موانع چند سال اخیر این شرکت محسوب می‌شود.

با این حال، در همین مرحله هم باید به یک نکته‌ی واقع‌گرایانه توجه کرد: اعلام چنین دستاوردهایی لزوماً به این معنی نیست که تولید انبوه و تجاری‌سازی فوری در دسترس قرار گرفته است. صنعت نیمه‌هادی یکی از پیچیده‌ترین زنجیره‌های صنعتی جهان را دارد و فاصله‌ی میان یک نمونه‌ی پژوهشی یا آزمایشگاهی تا محصولی که بتواند در مقیاس میلیون‌ها عدد تولید شود، معمولاً بسیار زیاد است. به همین دلیل، هرچند این خبر چشم‌انداز هواوی را امیدوارکننده‌تر نشان می‌دهد، اما به خودی خود تضمین نمی‌کند که به‌زودی تراشه‌هایی در سطح ۱٫۴ نانومتری واقعی یا معادل آن وارد بازار شوند. حتی اگر معماری LogicFolding بتواند «کلاس تراکم» معادل را ارائه دهد، مسائل متعددی مثل بازده تولید، هزینه، پایداری، مدیریت گرما، سازگاری با ابزارهای طراحی، و توانایی تأمین قطعات و تجهیزات لازم تعیین می‌کنند که این فناوری چه زمانی می‌تواند از مرحله پژوهش به مرحله صنعت برسد.

جزئیات دقیق‌تر این پروژه توسط هی تینگبو، یکی از مدیران و چهره‌های کلیدی در توسعه تراشه در هواوی، در رویدادی علمی ارائه شده است. طبق گزارش‌ها او در سمپوزیوم بین‌المللی مدارها و سیستم‌ها (ISCAS) با رویکردی فنی‌تر توضیح داده که هواوی به جای ادامه دادن صرف مسیر رایج «کوچک‌سازی هندسی»، راهی را دنبال می‌کند که بر جایگزینی مقیاس‌بندی هندسی با مقیاس‌بندی زمانی بنا شده است. در زبان مهندسی، وقتی صحبت از عملکرد تراشه می‌شود، تنها تعداد ترانزیستورها تعیین‌کننده نیست؛ بلکه سرعت انتقال سیگنال، تأخیرهای داخلی، و نحوه‌ی زمان‌بندی عملیات در مسیرهای منطقی نیز نقش بسیار مهمی دارد. هواوی ادعا می‌کند معماری LogicFolding طوری طراحی شده که بتواند تاخیر انتشار سیگنال‌ها را فشرده‌تر و کنترل‌شده‌تر کند، و همین امر در نهایت امکان می‌دهد بدون اتکا به کوچک‌تر شدن شدید ابعاد فیزیکی، «تراکمی پیوسته رو به رشد» حاصل شود.

به بیان ساده‌تر، در این رویکرد تمرکز از «چقدر کوچک‌تر می‌توانیم بسازیم؟» به سمت «چگونه می‌توانیم زمان و تأخیر را هوشمندانه‌تر مدیریت کنیم؟» تغییر می‌کند. اگر چنین تغییری واقعاً کارآمد باشد، می‌تواند بخشی از محدودیت‌های فیزیکی و اقتصادی کوچک‌سازی را دور بزند؛ محدودیت‌هایی که در گره‌های ساخت بسیار پیشرفته، هر سال سخت‌تر و پرهزینه‌تر می‌شوند. همین‌جا است که LogicFolding در روایت هواوی به عنوان یک نقطه‌ی امید مطرح می‌شود: معماری‌ای که به جای تکیه مطلق بر فرایند ساخت فوق‌پیشرفته، با یک بازآرایی در سطح طراحی و منطق مدار، به نتایجی هم‌سطح با گره‌های ساخت جدید نزدیک می‌شود.

هی تینگبو همچنین گفته است این روش طی حدود شش سال گذشته به شکل مداوم توسعه داده شده و هواوی آن را روی بیش از ۳۸۱ تراشه‌ی آزمایشی پیاده‌سازی کرده است. ذکر عدد مشخص و بازه زمانی چندساله، برای تقویت این پیام است که پروژه فقط یک ارائه تبلیغاتی یا یک مقاله کوتاه نیست، بلکه روی آن به صورت مستمر کار شده و نمونه‌های متعدد برای بررسی کارایی و صحت عملکرد تولید شده‌اند. با این حال، همچنان باید توجه داشت که تراشه‌های آزمایشی معمولاً با هدف سنجش ایده و ارزیابی بخش‌هایی از معماری ساخته می‌شوند و الزاماً همه‌ی الزامات یک تراشه تجاری تمام‌عیار را ندارند. بنابراین عدد بالای نمونه‌های آزمایشی، نشان‌دهنده جدیت پروژه است، اما جایگزین شواهد مربوط به تولید انبوه و عرضه‌ی محصول نهایی نمی‌شود.

بخش شگفت‌انگیزتر این گزارش، به برنامه‌ی احتمالی هواوی برای عرضه‌ی نخستین تراشه‌ی Kirin مبتنی بر LogicFolding برمی‌گردد. مطابق ادعای مطرح‌شده، هواوی می‌خواهد اولین پردازنده Kirin با این معماری را در گوشی پرچمدار پاییز ۲۰۲۶ به بازارهای جهانی عرضه کند. اگر این ادعا واقعیت داشته باشد، به این معنی است که هواوی نه‌فقط پروژه را در سطح آزمایشگاهی نگه نداشته، بلکه قصد دارد آن را به محصول مصرفی منتقل کند؛ جایی که کوچک‌ترین ضعف‌ها در پایداری، مصرف انرژی، گرما، سازگاری نرم‌افزاری و بازده تولید می‌تواند به سرعت خودش را نشان دهد. ورود فناوری‌های جدید به موبایل معمولاً چالش‌برانگیز است، چون تلفن هوشمند دستگاهی بسیار فشرده است و در فضای محدود آن، مدیریت دما و مصرف انرژی اهمیت حیاتی دارد. بنابراین ادعای عرضه در سال ۲۰۲۶، اگر درست باشد، نشان می‌دهد هواوی به سطحی از اطمینان درباره بلوغ این معماری رسیده یا دست‌کم می‌خواهد آن را در یک محصول پرچمدار به عنوان نقطه‌ی نمایش توانمندی معرفی کند.

در کنار برنامه‌ی ۲۰۲۶، گزارش‌ها از هدف بلندپروازانه‌تری نیز صحبت می‌کنند: هواوی ظاهراً برای سال ۲۰۳۱ برنامه‌ریزی کرده تا طراحی پردازشی بسیار پیشرفته‌ای ارائه دهد که از نظر تراکم ترانزیستور به سطح فرایند «14A» یا همان ۱٫۴ نانومتری برسد. در ادبیات صنعت، برچسب‌های «A» یا آنگستروم در سال‌های اخیر به شیوه‌ای برای نام‌گذاری گره‌های ساخت تبدیل شده‌اند، هرچند همیشه رابطه مستقیم و ساده‌ای با اندازه واقعی ترانزیستور ندارند. به همین علت هم هواوی تأکید می‌کند به دنبال «تراکم معادل کلاس ۱٫۴ نانومتری» است؛ یعنی ممکن است از نظر نام‌گذاری یا معیارهای صنعتی، تراشه به سطحی نزدیک شود که معمولاً با گره‌های ساخت بسیار پیشرفته شناخته می‌شوند، حتی اگر روش رسیدن به آن متفاوت باشد.

برای برجسته کردن ابعاد این ادعا، در گزارش‌ها مقایسه‌ای هم مطرح شده است: گفته می‌شود در حالی که تراشه پرچمدار رقیب—برای مثال پردازنده‌ای مانند Snapdragon 8 Elite Gen 5 از کوالکام—در کلاس ۳ نانومتری قرار می‌گیرد، هواوی با دنبال کردن LogicFolding می‌خواهد به تراکم معادل سطح بسیار بالاتری برسد. این مقایسه البته باید با دقت خوانده شود، چون «عدد نانومتر» در دنیای امروز بیش از آنکه یک معیار واحد و یکسان در همه شرکت‌ها باشد، یک برچسب بازاریابی و صنعتی است که پشت آن مجموعه‌ای از شاخص‌ها قرار دارد: تراکم ترانزیستور، عملکرد در واحد توان، سرعت، و ویژگی‌های طراحی. با این حال، حتی با در نظر گرفتن این پیچیدگی‌ها، ادعای رسیدن به کلاس ۱٫۴ نانومتری—اگر عملی شود—به خودی خود یک جهش بزرگ تلقی می‌شود و می‌تواند نشان‌دهنده‌ی تلاش هواوی برای کاهش فاصله فناوری با پیشروهای جهانی باشد.

از منظر راهبردی، هواوی با چنین پروژه‌ای دو هدف اصلی را دنبال می‌کند. هدف اول، کاهش وابستگی به زنجیره‌هایی است که تحت فشار تحریم و محدودیت‌های خارجی قرار می‌گیرند. وقتی دسترسی به پیشرفته‌ترین خطوط تولید و تجهیزات دشوار می‌شود، شرکت‌ها معمولاً یا باید سطح عملکرد محصولات خود را پایین بیاورند یا راه‌های جایگزین پیدا کنند. LogicFolding در روایت هواوی یک راه جایگزین است: تلاش برای استخراج عملکرد و تراکم بالاتر از طریق تغییر معماری و روش طراحی. هدف دوم، بازگشت به رقابت در سطح پرچمدار است؛ به‌ویژه در گوشی‌های رده‌بالا که کاربران انتظار بهترین کیفیت دوربین، پردازش سریع، توان AI بالا و مصرف انرژی بهینه را دارند. اگر هواوی بتواند در سطح تراشه یک پیشرفت محسوس نشان دهد، کل اکوسیستم دستگاه‌هایش—from گوشی و تبلت تا تجهیزات AI—می‌تواند از آن سود ببرد.

با این وجود، مسیر پیش رو هنوز سوال‌های مهمی دارد. حتی اگر هواوی بتواند تراشه‌ای با معماری LogicFolding را به بازار برساند، باید دید این تراشه در میدان واقعی چه عملکردی دارد: آیا در پردازش‌های سنگین دچار افت عملکرد یا محدودیت حرارتی می‌شود؟ آیا مصرف انرژی آن به اندازه‌ای هست که در استفاده روزمره دوام باتری مطلوبی ارائه کند؟ آیا ابزارهای توسعه و بهینه‌سازی نرم‌افزار می‌توانند از ظرفیت‌های معماری جدید استفاده کنند؟ و مهم‌تر از همه، آیا هواوی می‌تواند آن را با بازده تولید قابل قبول و هزینه منطقی تولید کند؟ در صنعت نیمه‌هادی، یک طراحی عالی اگر نتواند در کارخانه با بازده بالا تولید شود، در عمل به محصولی گران یا کم‌یاب تبدیل خواهد شد.

جمع‌بندی اینکه هواوی با معرفی معماری LogicFolding تلاش کرده نشان دهد راه‌های نوآورانه‌ای برای پیشروی در صنعت تراشه وجود دارد؛ راه‌هایی که تنها به کوچک‌تر کردن ابعاد فیزیکی وابسته نیستند. این شرکت ادعا می‌کند با تمرکز بر مقیاس‌بندی زمانی و کاهش تأخیرهای سیگنال، می‌تواند تراکم ترانزیستوری را به سطحی هم‌کلاس با ۱٫۴ نانومتر نزدیک کند؛ ادعایی که با توجه به محدودیت‌های ناشی از تحریم‌ها، برای هواوی اهمیتی دوچندان دارد. اگر برنامه‌های زمانی مطرح‌شده—از عرضه یک Kirin جدید در پاییز ۲۰۲۶ تا هدف‌گذاری ۱۴A در ۲۰۳۱—به واقعیت نزدیک شوند، صنعت نیمه‌هادی شاهد یکی از متفاوت‌ترین مسیرهای جبران عقب‌ماندگی تکنولوژیک خواهد بود. با این حال، تا زمانی که این معماری در محصول نهایی، در مقیاس تولید انبوه و در مقایسه با رقبا آزمون خود را پس ندهد، باید آن را بیشتر یک موفقیت پژوهشی امیدوارکننده دانست که می‌تواند در صورت عبور از سدهای صنعتی، به یک تحول واقعی تبدیل شود.