Litar bersepadu (IC) adalah teras teknologi elektronik moden dan mengalami inovasi berterusan. Daripada telefon pintar dan kecerdasan buatan kepada Internet of Things (IoT), inovasi dalam litar bersepadu memacu transformasi merentas pelbagai industri. Artikel ini menyelidiki kemajuan teknologi terkini dalam litar bersepadu, memfokuskan pada lima perkembangan canggih yang membentuk masa depan produk dan sistem elektronik.

Teknologi Proses Lanjutan: Kejayaan dalam 3nm dan ke bawah

Teknologi proses litar bersepadu merupakan faktor utama yang mempengaruhi prestasi, penggunaan kuasa dan saiznya. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi proses 3nm dan ke bawah telah memasuki fasa pengkomersialan secara beransur-ansur. Pengeluar cip terkemuka seperti TSMC dan Samsung telah mengumumkan pengeluaran besar-besaran teknologi ini, yang membantu mengurangkan kekurangan cip global. Teknologi proses 3nm, dengan mengurangkan saiz transistor, meningkatkan lagi prestasi cip dan mengurangkan penggunaan kuasa dengan ketara. Teknologi ini bukan sahaja membolehkan pemproses menyampaikan kuasa pengiraan yang lebih besar tetapi juga membawa perubahan revolusioner kepada peranti dalam bidang seperti telefon pintar, pusat data dan komunikasi 5G.

Rajah 1-1 Litar Bersepadu (1)

Kemajuan Pembangunan Cip Pengkomputeran Kuantum

Pengkomputeran kuantum, sebagai model pengkomputeran baru, menjadi kemuncak utama dalam bidang litar bersepadu. Cip kuantum adalah berdasarkan prinsip mekanik kuantum dan menggunakan bit kuantum (qubit) untuk menggantikan bit binari tradisional untuk pemprosesan maklumat. Pada masa ini, syarikat teknologi utama di seluruh dunia, seperti IBM, Google, Intel, dan Alibaba dan Huawei China, sedang mempercepatkan pembangunan cip pengkomputeran kuantum. Walaupun teknologi pengkomputeran kuantum masih dalam fasa percubaannya, potensinya sangat besar, dan ia boleh merevolusikan pelbagai bidang, termasuk kecerdasan buatan, kriptografi dan masalah pengoptimuman.

Rajah 1-2 Litar Bersepadu (2)

Aplikasi Teknologi System-in-Package (SiP)

Teknologi SiP menyepadukan berbilang cip ke dalam satu pakej, menawarkan penyepaduan fungsi yang lebih tinggi dan saiz yang lebih kecil daripada pembungkusan tradisional. Teknologi ini bukan sahaja meningkatkan prestasi peranti tetapi juga mengoptimumkan penggunaan kuasa, menjadikannya boleh digunakan secara meluas dalam telefon pintar, peranti boleh pakai, elektronik automotif dan bidang lain. Sebagai contoh, siri pemproses terbaharu Apple menggunakan teknologi SiP, menyepadukan pemproses, memori dan unit pemprosesan grafik ke dalam satu cip, menghasilkan kuasa pengkomputeran yang lebih kuat dan hayat bateri yang lebih lama.

Pemecut AI Adaptif: Pengkomputeran Tepi dan Pemprosesan Pintar

Kecerdasan buatan (AI) telah menjadi penggerak teras untuk inovasi teknologi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dan pembangunan litar bersepadu memperkasakan penggunaan AI secara meluas. Pemecut AI adaptif ialah cip yang direka khusus untuk mengendalikan tugas AI dan mempercepatkan pengiraan algoritma AI seperti pembelajaran mendalam dan pembelajaran mesin. Berbanding dengan CPU dan GPU tradisional, pemecut AI menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan penggunaan kuasa yang lebih rendah. Semakin banyak, pemecut AI digunakan dalam pengkomputeran tepi, menyokong aplikasi AI dalam industri seperti pemanduan autonomi, keselamatan pintar dan automasi industri.

Sebagai contoh, pemecut AI A100 NVIDIA dan TPU (Unit Pemprosesan Tensor) Google ialah pemecut AI biasa yang meningkatkan kelajuan dan kecekapan pengiraan AI dengan ketara melalui pengoptimuman perkakasan. Memandangkan teknologi AI terus berkembang, pemecut AI akan menjadi bahagian yang sangat diperlukan dalam litar bersepadu, memacu pertumbuhan pesat perkakasan pintar dan aplikasi pintar.

Pemprosesan Isyarat Frekuensi Tinggi dan Teknologi Cip Komunikasi 5G

Untuk menyokong frekuensi yang lebih tinggi dan lebar jalur yang lebih besar untuk komunikasi rangkaian 5G, reka bentuk dan pembuatan cip komunikasi memerlukan teknologi yang lebih maju. Dalam hal ini, teknologi pemprosesan isyarat frekuensi tinggi amat penting. Cip komunikasi 5G bukan sahaja mesti memenuhi keperluan kependaman rendah dan kelajuan tinggi tetapi juga menyokong rangkaian jalur frekuensi yang lebih luas dan teknologi modulasi isyarat yang lebih kompleks.

Sebagai contoh, cip jalur asas 5G yang dilancarkan oleh syarikat seperti Qualcomm dan Huawei menggunakan teknologi canggih seperti integrasi berbilang jalur dan teknologi gelombang milimeter untuk meningkatkan kecekapan penghantaran rangkaian dengan ketara. Dengan percambahan 5G, teknologi pemprosesan isyarat frekuensi tinggi akan memainkan peranan penting dalam bidang seperti rumah pintar, pemanduan autonomi dan IoT industri, mendorong teknologi litar bersepadu ke tahap yang lebih tinggi.

Kesimpulannya

Kemajuan dalam teknologi litar bersepadu mempercepatkan transformasi digital pelbagai industri. Dengan kejayaan berterusan dalam teknologi proses 3nm dan ke bawah, pengkomputeran kuantum, sistem dalam pakej, pemecut AI dan cip komunikasi 5G, peranti elektronik masa depan akan menjadi lebih pintar, lebih cekap dan lebih padat. Sama ada dalam telefon pintar, pemanduan autonomi, kecerdasan buatan atau rangkaian 5G, litar bersepadu akan terus memainkan peranan penting. Memandangkan teknologi terus berkembang, kita dengan yakin boleh menjangkakan bahawa inovasi dalam litar bersepadu akan memainkan peranan yang semakin penting dalam revolusi teknologi yang akan datang.