ASML: Η μάχη που θα κρίνει το μέλλον της τεχνητής νοημοσύνης – Ο ανταγωνισμός από Κίνα και Ιαπωνία

Το μέλλον της τεχνητής νοημοσύνης (AI) εξαρτιέται από το Αϊντχόβεν, μια ήσυχη ολλανδική πόλη, όπου βρίσκεται η έδρα της ASML, της μοναδικής εταιρείας που κατασκευάζει τα μηχανήματα λιθογραφίας, που απαιτούνται για την παραγωγή πρωτοποριακών τσιπ τεχνητής νοημοσύνης, αναφέρει σε δημοσίευμά του ο Economist.

Το τελευταίο δημιούργημα της ASML είναι ένας κολοσσός 150 τόνων, μεγέθους περίπου δύο κοντέινερ και τιμή περίπου 350 εκατ. δολάρια, που αποτελεί επίσης το πιο προηγμένο μηχάνημα προς πώληση.

Η τεχνογνωσία της εταιρείας την έχει τοποθετήσει στο επίκεντρο μιας παγκόσμιας τεχνολογικής μάχης. Για να αποτρέψει την Κίνα από την κατασκευή προηγμένων τσιπ τεχνητής νοημοσύνης, η Αμερική απαγόρευσε στην ASML να πουλήσει τον πιο προηγμένο εξοπλισμό της στους Κινέζους κατασκευαστές τσιπ. Σε απάντηση, η Κίνα διοχετεύει δισεκατομμύρια δολάρια στην κατασκευή εγχώριων εναλλακτικών λύσεων. Εν τω μεταξύ, η ιαπωνική Canon, ποντάρει σε μια απλούστερη και φθηνότερη τεχνολογία από αυτή της ASML.

Ένα «παιχνίδι» δεκαετιών για κυριαρχία στην τεχνητή νοημοσύνη

Ωστόσο, σε αντίθεση με το λογισμικό, όπου η ηγεσία της βιομηχανίας μπορεί να αλλάξει μέσα σε λίγους μήνες, η επιτυχία στη λιθογραφία είναι ένας αργός αγώνας που μετριέται σε δεκαετίες. Το να προσπεράσει κανείς την ASML δεν θα είναι εύκολη υπόθεση. Το διακύβευμα είναι ο έλεγχος της μηχανής που θα διαμορφώσει το μέλλον της πληροφορικής, της τεχνητής νοημοσύνης και της ίδιας της τεχνολογίας.

Το πιο προηγμένο μηχάνημα της ASML είναι εκπληκτικό, σχολιάζει ο Economist. Λειτουργεί εκτοξεύοντας 50.000 σταγονίδια λιωμένου κασσίτερου σε θάλαμο κενού. Κάθε σταγόνα δέχεται ένα διπλό χτύπημα – πρώτα από έναν ασθενή παλμό λέιζερ που την ισοπεδώνει και στη συνέχεια από ένα ισχυρό λέιζερ που την εξατμίζει.

Η διαδικασία μετατρέπει κάθε σταγόνα σε καυτό πλάσμα, που φτάνει σχεδόν τους 220.000°C, περίπου 40 φορές πιο καυτό από την επιφάνεια του Ήλιου και εκπέμπει φως εξαιρετικά μικρού μήκους κύματος (EUV). Το φως αυτό αντανακλάται στη συνέχεια από μια σειρά κατόπτρων τόσο ομαλών που οι ατέλειες μετριούνται σε τρισεκατομμυριοστά του μέτρου. Τα κάτοπτρα εστιάζουν το φως σε μια μάσκα ή πρότυπο που περιέχει τα σχέδια των κυκλωμάτων του τσιπ. Τέλος, οι ακτίνες αναπηδούν από τη μάσκα σε ένα πλακίδιο πυριτίου που είναι επικαλυμμένο με φωτοευαίσθητες χημικές ουσίες, αποτυπώνοντας το σχέδιο στο τσιπ.

Προσπαθεί να μπει στο παιχνίδι η Κίνα

Τα εργαλεία της ASML είναι απαραίτητα για τη σύγχρονη κατασκευή τσιπ. Εταιρείες όπως η TSMC, η Samsung και η Intel βασίζονται σε αυτά για την παραγωγή επεξεργαστών αιχμής, από επιταχυντές τεχνητής νοημοσύνης έως τσιπ smartphone. Καμία άλλη εταιρεία δεν κατασκευάζει μηχανήματα που μπορούν να εκτυπώνουν αξιόπιστα τσιπ που ονομάζονται «7 νανόμετρα» (δισεκατομμυριοστά του μέτρου) και κάτω (αν και οι όροι αυτοί κάποτε αφορούσαν τη φυσική ανάλυση, σήμερα χρησιμοποιούνται κυρίως για το μάρκετινγκ). Ακόμη και για τις πιο ώριμες τεχνολογίες («14 ν.μ.» και άνω), τα εργαλεία της εταιρείας αντιπροσωπεύουν πάνω από το 90% της αγοράς.

Η Κίνα προσπαθεί επίσης να κατασκευάσει τα δικά της εργαλεία λιθογραφίας. Η SMEE, μια κρατική εταιρεία, φέρεται να σημειώνει πρόοδο σε ένα μηχάνημα ικανό να παράγει τσιπ των 28nm χρησιμοποιώντας φως DUV. Αλλά η ανάπτυξη ενός συστήματος EUV είναι μια εντελώς διαφορετική πρόκληση.

Ο Τζεφ Κοχ της SemiAnalysis, μιας εταιρείας ερευνών, επισημαίνει ότι πέρα από το να κάνει πρόοδο η ίδια το φως EUV, η Κίνα θα πρέπει να αντιγράψει την τεράστια αλυσίδα εφοδιασμού της ASML, που εκτείνεται σε περισσότερους από 5.000 εξειδικευμένους προμηθευτές. Επομένως, η κυριαρχία της ASML στη λιθογραφία υψηλών προδιαγραφών φαίνεται να είναι ακλόνητη.

Η ιαπωνική εναλλακτική

Όμως η Canon, κάποτε ηγέτης του κλάδου, ποντάρει σε μια εναλλακτική λύση. Η λιθογραφία νανοαποτύπωσης (NIL) σφραγίζει τα κυκλωματικά μοτίβα απευθείας πάνω στα πλακίδια, όπως μια τυπογραφική μηχανή. Θεωρητικά, η NIL θα μπορούσε να δημιουργήσει χαρακτηριστικά με ακρίβεια νανομέτρων, προσφέροντας έναν χαμηλού κόστους αντίπαλο στις μηχανές EUV της ASML, όπως σημειώνει ο Economist.

Η διαδικασία NIL ξεκινά με τη δημιουργία μιας κύριας μάσκας στην οποία χαράσσεται το πρότυπο του κυκλώματος με δέσμη ηλεκτρονίων. Στη συνέχεια, σταγονίδια μιας υγρής ρητίνης εφαρμόζονται στο πλακίδιο πριν μια μάσκα πιέσει το πρότυπο του κυκλώματος πάνω στο πλακίδιο.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται υπεριώδες φως για να στερεοποιηθεί η ρητίνη και να σχηματιστούν τα κυκλωματικά πρότυπα, ενώ στη συνέχεια αφαιρείται η μάσκα. Το βήμα αυτό επαναλαμβάνεται για κάθε στρώμα του τσιπ. Η Canon εκτιμά ότι η προσέγγισή της κοστίζει περίπου 40% λιγότερο από ένα συγκρίσιμο μηχάνημα της ASML.