ثورة في عالم الرقاقات: معالج Kirin 2026 من هواوي يحقق كثافة 238 مليون ترانزستور لكل مليمتر مربع بدون استخدام آلات EUV

في حدث بارز خلال مؤتمر IEEE ISCAS 2026 في شنغهاي، كشفت هواوي النقاب عن معالجها الجديد Kirin 2026، الذي يعتمد على بنية مبتكرة تُعرف باسم LogicFolding . هذه التقنية الجديدة تمثل نقلة نوعية، حيث تسمح بزيادة هائلة في أداء الرقاقة دون الحاجة إلى الاعتماد على تكنولوجيا الطباعة الحجرية بالضوء فوق البنفسجي الشديد (EUV) المحظورة على الشركة بموجب عقوبات التصدير الأمريكية .

أبرز أرقام الإنتاج من ورقة قانون Tau Scaling

خلال المؤتمر، أعلن هي تينغبو، رئيس قطاع الرقاقات في هواوي، أن الشركة صممت وأنتجت بكميات تجارية 381 شريحة خلال السنوات الست الماضية بناءً على قانون Tau (τ) Scaling . أما الأرقام المحددة لمعالج Kirin 2026 فهي كالتالي:

• كثافة الترانزستور: 238 مليون ترانزستور لكل مليمتر مربع (MTr/mm²)، بزيادة تتراوح بين 53.5% و55% مقارنة بالجيل السابق الذي بلغت كثافته 155 مليون ترانزستور/مم² .
• تحسين كفاءة الطاقة: من 40% إلى 41% في أداء النوى عالية الأداء .
• أقصى تردد تشغيل: حوالي 3.1 جيجاهرتز للنوى عالية الأداء .
• الهدف المستقبلي: بحلول عام 2031، تتوقع هواوي أن تصل كثافة الترانزستور في رقاقاتها الراقية إلى ما يعادل تقنية 1.4 نانومتر (14 أنجستروم) .

آلية عمل LogicFolding في تحسين نقل الإشارات

تقنية LogicFolding هي بنية رقاقات ثلاثية الأبعاد (3D) تعمل على "طي" الدوائر المنطقية من طبقة مسطحة واحدة إلى طبقتين أو أكثر مكدستين عموديًا . تعتمد الآلية الأساسية على ابتكارين مترابطين:

• تقليل طول الأسلاك الحرجة: يؤدي توزيع المسارات المنطقية الحرجة عبر الطبقات المكدسة إلى تقليص المسافة المادية التي تقطعها الإشارات بشكل كبير، مما يقلل من زمن التأخير الناتج عن المقاومة والسعة الكهربائية (RC delay) .
• تقنية التوصيل الهجين فائقة الصغر: تستخدم شريحة Kirin 2026 تقنية Hybrid Bonding بمسافة فاصلة بين نقاط التوصيل تبلغ 1.5 ميكرومتر فقط . توفر هذه التقنية كثافة توصيل عمودي تزيد بمقدار 16 إلى 36 ضعفًا مقارنة بثقوب السيليكون (TSV) التقليدية، مما يسمح بتقسيم معماري دقيق للغاية عبر الرقاقات .

النتيجة النهائية هي ضغط مباشر على ثابت الزمن τ (زمن تأخير الإشارة)، وهو الهدف المركزي لقانون Tau Scaling، بدلاً من الاعتماد على تقليص حجم الترانزستورات نفسها . وأكد هي تينغبو أنه بينما استغرق الجيل السابق ثلاث سنوات للانتقال من كثافة 126 إلى 155 مليون ترانزستور/مم²، فإن تقنية LogicFolding حققت القفزة إلى 238 مليون ترانزستور/مم² في جيل واحد فقط .

كثافة ترانزستور دون الحاجة لعملية تصنيع أصغر

حققت هواوي كثافة 238 مليون ترانزستور لكل مليمتر مربع على شريحة Kirin 2026 دون الانتقال إلى عقدة تصنيع أصغر حجمًا . هذه الكثافة تضاهي ما تقدمه تقنية 3 نانومتر من TSMC وعقدة 18A من إنتل، وذلك باستخدام تقنيات تصنيع محلية (يفترض أنها من SMIC) تعتمد على تقنية DUV التي تعود لفئة 7 نانومتر .

المؤشر	قبل LogicFolding	مع LogicFolding	التحسن
كثافة الترانزستور	155 مليون ترانزستور/مم²	238 مليون ترانزستور/مم²	+53.5–55%
كفاءة الطاقة (النوى الأدائية)	مستوى الأساس	+40–41%
أقصى تردد تشغيل	~2.7 جيجاهرتز (تقديري)	~3.1 جيجاهرتز
عقدة التصنيع	دون تغيير	دون تغيير	لا يتوفر

كيف تساعد هذه الاستراتيجية هواوي على تجاوز العقوبات الأمريكية؟

تمنع قيود التصدير الأمريكية هواوي من شراء آلات الطباعة الحجرية بالضوء فوق البنفسجي الشديد (EUV) من شركة ASML، وهي الآلات اللازمة لطباعة أصغر الترانزستورات لأقل من 7 نانومتر. تتبع هواوي استراتيجية متعددة المحاور للالتفاف على هذا القيد:

• تغيير المقياس: يستبدل قانون Tau Scaling قانون مور (الذي يركز على التصغير الهندسي) بالتحسين الزمني، حيث يركز على تقليل زمن تأخير الإشارة (τ) من خلال الابتكار المعماري والتكديس ثلاثي الأبعاد بدلاً من التصغير .
• مكاسب كثافة مستقلة عن الطباعة الحجرية: تأتي زيادة الكثافة في LogicFolding من التكديس الرأسي وتقصير التوصيلات البينية، وليس من دقة الطباعة الضوئية. وهذا يسمح لهواوي باستخراج أداء أعلى من عقد التصنيع المتاحة لها .
• تقنية التوصيل الهجين كبديل لـ EUV: تقدم هواوي تقنية Hybrid Bonding بمسافة 1.5 ميكرومتر، مما يوفر توصيلات بينية عمودية عالية الكثافة دون الحاجة إلى آلات EUV. ويرى محللون أن هذا التطور يضع هواوي في موقع متقدم في هذه التقنية الحيوية .
• خارطة طريق 2031: من خلال تحسين تقنية LogicFolding، تدّعي هواوي أنها ستتمكن من الوصول إلى كثافة ترانزستور تعادل تقنية 1.4 نانومتر بحلول عام 2031 دون الحاجة إلى آلات EUV .

وقد علق جنسن هوانغ، الرئيس التنفيذي لشركة NVIDIA، على هذا التطور قائلاً إن قانون Tau Scaling يمثل "اختراقًا"، لكنه أضاف أنه "لا يشكل تهديدًا لشركة TSMC" .

ملاحظة مهمة: انتظار التحقق المستقل

من المهم الإشارة إلى أن هواوي لم تنشر بيانات اختبار مستقلة أو تكشف عن المسبك الصيني المحدد (يُفترض على نطاق واسع أنه SMIC) الذي يصنع شريحة Kirin 2026 . وقد حذرت عدة منافذ إعلامية، مثل The Register وTech Times، من أن هذه الادعاءات يجب التعامل معها بحذر إلى أن يتم تأكيد الأداء من خلال اختبارات طرف ثالث . الأرقام المعلنة حتى الآن هي من تقديرات هواوي الخاصة.