Yarı iletken sektörü, nanometre ölçeğinin fiziksel sınırlarına yaklaşırken yeni bir döneme hazırlanıyor. Önümüzdeki 10–15 yılda hedef, transistörleri Angstrom (A) seviyesine indirerek çip mimarisini kökten değiştirmek.
Yarı iletken teknolojileri uzun yıllardır “nanometre yarışı” ile ilerliyor. Bugün Samsung ve TSMC, 2 nm üretim süreçleri için hazırlıklarını sürdürürken, transistör boyutları atomik sınırlara dayanmış durumda.
Güney Kore merkezli Yarı İletken Mühendisleri Enstitüsü tarafından yayımlanan yeni yol haritasına göre, 2040 yılına kadar işlemci üretim teknolojilerinin 0,2 nanometre seviyesine inmesi hedefleniyor. Bu ölçek, nanometrenin onda biri olan Angstrom (Å) birimine geçiş anlamına geliyor.
Bu noktada mesele yalnızca “daha küçük transistörler” değil; mevcut üretim yöntemlerinin artık yetersiz kalması nedeniyle sektörün tamamen yeni bir mimari anlayışa yönelmesi.
1 NM VE ALTI: YENİ TRANSİSTÖR MİMARİLERİ ŞART
Rapora göre 1 nm ve altı süreçler, klasik FinFET ve GAA tasarımlarının ötesinde çözümler gerektiriyor. Bu kapsamda iki temel yaklaşım öne çıkıyor:
CFET (Complementary FET): N-tipi ve P-tipi transistörlerin dikey olarak üst üste konumlandırılması.
Monolitik 3D devreler: Çiplerin yalnızca yatayda değil, dikey eksende de ölçeklenmesi.
Bu sayede transistör yoğunluğu artırılırken, fiziksel alan kısıtları aşılmaya çalışılacak. Ancak bu geçiş; güç sızıntısı, ısı yönetimi, malzeme dayanıklılığı ve üretim verimi gibi alanlarda bugüne kadar görülmemiş mühendislik sorunlarını da beraberinde getiriyor.
Samsung’un hâlihazırda geliştirdiği 2 nm GAA süreci, bu uzun yolculuğun yalnızca ilk adımı olarak değerlendiriliyor. 1 nm altı için Ar-Ge çalışmalarının şimdiden başlamış olması, sektörün aciliyetini net biçimde ortaya koyuyor.
BELLEK CEPHESİNDE DE RADİKAL HEDEFLER
Teknolojik dönüşüm yalnızca işlemcilerle sınırlı değil. Bellek tarafında da agresif hedefler masada:
NAND Flash: Katman sayısının günümüzdeki ~300 seviyelerinden 2000 katmana çıkarılması.
DRAM: Hücre boyutlarının daha da küçültülmesi.
HBM bellekler: Katman sayısının ciddi oranda artırılması.
Bu gelişmeler, hem depolama kapasitesini hem de bellek bant genişliğini yapay zekâ ve veri merkezi uygulamaları için kritik seviyelere taşıyacak.
YAPAY ZEKÂ İÇİN BİN TOPS HEDEFİ
Raporda yapay zekâ hızlandırıcılarına da özel bir başlık ayrılıyor. Günümüzde onlarca TOPS seviyesinde çalışan AI işlemcilerinin, önümüzdeki 15 yıl içinde yüzlerce hatta binlerce TOPS performansına ulaşması hedefleniyor.
Bu da yalnızca daha hızlı modeller değil; daha büyük dil modelleri, gerçek zamanlı analiz ve ileri seviye otonom sistemler anlamına geliyor.
SEKTÖR TARİHİNİN EN KRİTİK DÖNEMİ
0,2 nm hedefi, basit bir üretim küçülmesinden çok daha fazlasını ifade ediyor. Transistör mimarisinden bellek tasarımına, paketlemeden güç dağıtımına kadar yarı iletken dünyasının tüm temel kabulleri yeniden yazılıyor.
Uzmanlara göre önümüzdeki 10–15 yıl, yarı iletken teknolojilerinde bugüne kadar yaşanmış en kritik ve en riskli dönüşüm süreci olacak. Bu yarışta ayakta kalanlar, yalnızca daha küçük çipler değil, geleceğin dijital altyapısını da şekillendirmiş olacak.
Haber Kaynağı: Wccftech
