Co jsou 2nm čipy a proč jsou důležité pro AI?
Představte si čipy tak malé, že na plochu velikosti nehtu se vejde až 50 miliard tranzistorů – to je přesně to, co nabízejí 2nm (2 nanometry) čipy. Tyto čipy vyrábí firma TSMC z Tchaj-wanu, která nedávno oznámila zahájení masové výroby. Jsou výkonnější a spotřebují méně energie než starší typy, což je ideální pro umělou inteligenci. Podle firmy IBM pomohou urychlit notebooky, snížit uhlíkovou stopu datových center a umožní autonomním autům rychleji rozpoznávat objekty na silnici. Pro AI to znamená, že zařízení jako chytré telefony zvládnou složité úkoly přímo na místě, bez nutnosti posílat data do vzdálených serverů, a velké modely v datových centrech poběží efektivněji.
Jak probíhá výroba takových čipů?
TSMC dominuje na trhu a je jednou z mála firem, které zvládnou výrobu 2nm čipů. Mezi další patří Samsung z Jižní Koreje a Intel ze Spojených států, ale TSMC je v čele, protože má velké zákazníky a lepší výnosy. Japonská firma Rapidus staví továrnu v severním Japonsku s plánem na masovou výrobu od roku 2027. Výroba je nesmírně složitá – vyžaduje pokročilé litografické stroje, hluboké znalosti procesu a obrovské investice. Podle analytika Jana Frederika Slijkermana z nizozemské banky ING je to "extrémně těžké a drahé". TSMC spolupracuje s firmami jako Nvidia a Apple, které tyto čipy používají pro své produkty. Například Nvidia, která vyrábí grafické jednotky pro AI, hlásí "neskutečnou" poptávku po těchto čipech, což TSMC pomáhá růst.
Složitá výroba
Cesta k 2nm čipům není bez překážek. V srpnu tchajwanští žalobci obvinili tři lidi z krádeže obchodních tajemství souvisejících s těmito čipy, která měla pomoci japonské firmě Tokyo Electron, dodavateli zařízení pro TSMC. Úřad žalobců to označil za ohrožení "klíčových národních technologií životně důležitých pro tchajwanský průmysl". Geopolitika hraje roli – TSMC se vyhýbá čínskému vybavení kvůli možným americkým omezením, jak uvádí Nikkei Asia. Firma plánuje urychlit výrobu v USA do konce dekády, s investicemi do tří továren v Arizoně v celkové hodnotě 65 miliard dolarů (přibližně 1,5 bilionu Kč). TSMC se rozšiřuje i do Japonska s továrnou za 8,6 miliardy dolarů (přibližně 198 miliard Kč) a plánuje další v Německu. Tchaj-wan, kde je většina továren, čelí rizikům jako zemětřesení – v dubnu 7,4stupňové otřesení zastavilo výrobu, ale TSMC má systémy na ochranu, včetně varování před zemětřesením.
2nm čipy a AI boom
Umělá inteligence prožívá obrovský růst, s investicemi přes 2 biliony dolarů celosvětově pro rok 2026 podle firmy Gartner. TSMC, založená v roce 1987 Morrisem Changem, který studoval na MIT a Stanfordu, těží z poptávky po čipech pro AI nástroje jako ChatGPT. Firma dodává čipy firmám jako Qualcomm a AMD, konkurentům Nvidie, a produkce je rezervovaná na roky dopředu. Podle analytika Joanne Chiao z TrendForce jsou Samsung a Intel ještě ve fázi zlepšování výnosů a nemají tolik velkých zákazníků. AI boom přináší otázky – například o vlivu na pracovní místa, kde McKinsey odhaduje, že do roku 2030 by mohlo být automatizováno 30 % amerických pracovních míst. Firmy jako Anthropic, jejíž zakladatel Dario Amodei předpovídá, že další úroveň AI by mohla přijít v roce 2026 a překonat laureáty Nobelovy ceny, tlačí na pokrok. OpenAI, vedená Samem Altmanem, plánuje do roku 2028 vytvořit AI schopné objevů.
Ještě menší čipy na obzoru
TSMC už pracuje na technologii 1,4 nm, s masovou výrobou kolem roku 2028. Samsung a Intel jsou blízko. Rapidus vidí 2nm čipy jako ideální pro AI servery, které se stanou základem digitální infrastruktury, přestože to znamená obrovské technické výzvy a náklady. Velikost 2 nm je spíš marketingový termín – ve skutečnosti jde o hustotu tranzistorů, kde menší číslo znamená více komponent na stejné ploše. Tranzistory se vytvářejí řezáním křemíkových plátků, ošetřením a kombinací s tenkými filmy jiných materiálů, což vede k menším čipům nebo stejně velkým s rychlejším zpracováním. TSMC zahájila výrobu 3nm čipů v roce 2023 a staví továrnu na 1,4 nm v tchajwanském městě Tchaj-čung.
Zdroj: techxplore.com
