Intelligenza Artificiale Rivoluzionerà la Produzione di Chip: ASML Prevede un Decennio di Innovazioni

ASML punta su specchi EUV più grandi e transistor impilati per continuare il progresso dei chip

Sfera di cristallo: ASML è l’unica azienda che produce macchine per la litografia EUV, necessarie per la realizzazione dei chip più avanzati del mondo. Il suo CEO, Christophe Fouquet, afferma che l’esplosione dell’IA si svilupperà nell’arco di 10-15 anni e che attualmente ne stiamo vedendo solo la punta dell’iceberg. Soddisfare questa domanda dipenderà da ottiche migliori, progetti di chip verticali e una rete di fornitori estesa che non può essere ampliata rapidamente. Questo rende la roadmap di ASML un indicatore prezioso di quanto possa spingersi l’hardware AI, e con quale velocità.

Un miglioramento pianificato riguarda l’ampliamento dell’apertura dello specchio nei sistemi di litografia ultravioletta estrema di ASML. Aperture più grandi permetterebbero agli strumenti di focalizzare la luce EUV più precisamente, supportando una definizione più fine e processi di produzione all’avanguardia futuri.

Tecnico con specchio ottico circolare in laboratorio EUV
Progetti per aperture di specchio più grandi negli strumenti EUV potrebbero migliorare la definizione dei chip.

Parallelamente, ASML prevede che sempre più circuiti vengano costruiti verticalmente piuttosto che estesi su una superficie piatta. Impilare transistor e altri circuiti potrebbe offrire ai produttori di chip un ulteriore modo per migliorare densità e prestazioni quando ulteriori riduzioni diventano più complesse. Questo approccio sarà probabilmente importante per i chip IA, che necessitano di maggiore potenza di calcolo e accesso più rapido alla memoria.

Sezione inclinata di wafer con transistor impilati
Transistor impilati e packaging verticale per aumentare densità e prestazioni nei chip IA.

“Penso che l’effetto dell’IA su società e industria richiederà 10-15 anni,” ha detto Fouquet. “Stiamo vedendo solo la punta dell’iceberg.”

L’outlook dell’azienda suggerisce che l’IA sta creando una necessità a lungo termine di avanzamenti nella produzione di semiconduttori, non semplicemente un’impennata a breve termine della domanda di acceleratori. Tale domanda si estende oltre i processori agli strumenti di produzione, tecnologie di confezionamento, memorie, attrezzature di rete e sistemi di data center necessari per supportare i carichi di lavoro dell’IA.

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ASML si trova al centro di questa catena produttiva. È l’unica azienda che produce sistemi di litografia EUV, che realizzano i chip più avanzati, e le principali fonderie utilizzano le sue macchine per produrre processori per applicazioni IA.

La tecnologia è notoriamente difficile da replicare. Un sistema EUV può costare fino a circa 400 milioni di dollari e contiene più di 100.000 parti. Laser, specchi, sistemi a vuoto e gocce di stagno fuso lavorano insieme per generare luce EUV e indirizzarla sui wafer di silicio. Le macchine sono all’incirca delle dimensioni di un autobus a due piani.

ASML dipende da un ampio gruppo di fornitori specializzati. Solo per i suoi sistemi EUV, collabora con circa 200 fornitori principali e circa 2.000 aziende nella catena di approvvigionamento più ampia. Zeiss fornisce ottiche chiave, Trumpf fornisce i laser e VDL realizza sistemi meccatronici. ASML ha acquisito il produttore di laser Cymer nel 2013 per assicurarsi una parte critica del sistema EUV.

Questa catena di approvvigionamento limita la capacità di ASML di aumentare la produzione. L’azienda non può semplicemente incrementare la capacità investendo di più negli stabilimenti di assemblaggio. Necessita di accesso a componenti altamente specializzati, competenze produttive e fornitori in grado di soddisfare requisiti tecnici precisi.

“Più i nostri prodotti diventavano complessi… più vantaggi avevamo in termini di competitività,” ha detto Fouquet. “Potevamo svilupparci molto più velocemente di chiunque altro.”

Nikon e Canon, un tempo grandi concorrenti nella litografia, rimangono concentrati sui sistemi DUV (deep ultraviolet). Gli strumenti DUV sono ancora ampiamente utilizzati nella produzione di chip, ma l’EUV è necessario per i processi di fabbricazione più avanzati.

La posizione di ASML ha anche reso la sua tecnologia un focus di restrizioni all’esportazione. L’azienda non può vendere sistemi EUV alla Cina. La politica impedisce ai produttori cinesi di chip di acquistare gli strumenti di litografia più avanzati, ma dà anche alla Cina un motivo per sviluppare la propria catena di approvvigionamento di attrezzature.

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Fouquet ha citato Huawei come un attore importante nel lavoro della Cina sugli attrezzature DUV. La Cina non è vicina alla produzione di un’alternativa EUV, ma sta lavorando per costruire capacità nei sistemi DUV, componenti, materiali e altre parti della produzione di semiconduttori.

ASML ha inoltre acquisito una partecipazione dell’11% nella società francese di IA Mistral. L’investimento le fornisce un collegamento con il mercato del software IA europeo, anche se il suo ruolo principale nell’industria dell’IA rimane quello dei suoi equipaggiamenti.

Per il mercato dei chip, i prossimi avanzamenti di ASML saranno importanti tanto quanto i suoi sistemi attuali. Migliori ottiche EUV e progetti di chip verticali potrebbero aiutare l’industria a continuare ad aumentare le prestazioni. Ma aumenteranno anche la necessità di attrezzature di produzione specializzate e una catena di approvvigionamento in grado di tenere il passo con la domanda.

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