لم تعد صناعة الرقائق الإلكترونية قادرة على الاعتماد على تصغير الترانزستورات وحدها لزيادة الأداء، إذ تقترب هذه المقاربة من حدودها الفيزيائية والاقتصادية. لذلك، تتجه كبريات شركات أشباه الموصلات إلى تطوير رقائق ثلاثية الأبعاد تعتمد تكديس الترانزستورات والدوائر فوق بعضها، في تحول يُتوقع أن يرسم مستقبل صناعة الرقائق الإلكترونية خلال العقد المقبل.

واستناداً إلى تقرير نشرته "الإيكونوميست"، تعمل شركات مثل "سامسونغ" وIBM و"إنتل" وTSMC على تطوير تقنيات بناء عمودي للترانزستورات، أبرزها تقنية CFET، التي تتيح تقليص المساحة المطلوبة للبوابات المنطقية إلى النصف، مع تحقيق أداء أعلى أو تحسين كبير في كفاءة استهلاك الطاقة، على أن تبدأ هذه التقنيات بالوصول إلى المنتجات التجارية مطلع ثلاثينات القرن الحالي.

صورة تعبيرية مصممة بالذكاء الاصطناعي (جيميناي)

ويأتي هذا التوجه بعدما أصبح تصغير الترانزستورات أكثر تكلفة وتعقيداً، في وقت تباطأ فيه تطبيق قانون مور، وارتفعت تكاليف التصنيع المتقدم، ما دفع القطاع إلى البحث عن حلول هندسية جديدة تعتمد استغلال البعد الثالث بدلاً من الاكتفاء بتقليص أبعاد المكونات.

وفي المقابل، تتبنى الصين المسار نفسه، لكن بدافع مختلف. فالعقوبات الأميركية التي حرمت شركاتها من أحدث معدات تصنيع الرقائق دفعت "هواوي" إلى تطوير تقنية Logic Folding، التي تقوم على تكديس دوائر إلكترونية كاملة فوق بعضها لتقليل مسافات انتقال الإشارات داخل الشريحة، وهو ما تقول الشركة إنه قد يرفع الأداء ويحسن كفاءة الطاقة بنحو 40%، رغم استخدام تقنيات تصنيع أقدم.

ورغم أن الرقائق العمودية تواجه تحديات كبيرة، مثل إدارة الحرارة وصعوبة التصنيع الدقيق، فإن التقرير يرى أن البناء العمودي بات يمثل الاتجاه الأكثر ترجيحاً لمواصلة تطوير الرقائق مع اقتراب أساليب التصغير التقليدية من حدودها.