চীন যখন এগিয়ে আসে: শেনঝেন, Huawei ও চিপের পরবর্তী যুগ

শেনঝেনের একটি কঠোর নিরাপত্তাবেষ্টিত গবেষণাগারে প্রায় পুরো কারখানার একটি তলা জুড়ে থাকা যন্ত্র 13.5 nm EUV আলো তৈরি করছে। Reuters-এর অনুসন্ধান অনুযায়ী, চীনা প্রোটোটাইপটি 2025 সালের শুরু থেকে চলছে, কিন্তু এখনো কার্যকর চিপ এক্সপোজ করতে পারেনি।

আলোর উৎস মানেই স্ক্যানার নয়, আর স্ক্যানার মানেই লাভজনক গণউৎপাদন নয়। তবু যন্ত্রটির অস্তিত্ব গুরুত্বপূর্ণ এবং Huawei সেটি নির্মাণকারী জাতীয় নেটওয়ার্কের সমন্বয় করছে বলে জানা যায়।

গল্পটি শুরু হয় 17 মে 2019-এ, যখন যুক্তরাষ্ট্র Huawei-কে Entity List-এ তোলে। HiSilicon-এর প্রধান হে তিংবো তখন বহু বছর ধরে সংরক্ষিত বিকল্প প্রযুক্তি সক্রিয় করেন।

সাত বছর পর তিনি Tau Scaling ও LogicFolding উপস্থাপন করেন: ক্ষুদ্রতম ট্রানজিস্টর না পাওয়া গেলে ট্রানজিস্টর থেকে ডেটা সেন্টার পর্যন্ত অন্য স্তরে তথ্য চলাচলের সময় কমাতে হবে।

হে তিংবো এবং যে মুহূর্তে রিজার্ভ দরকার হলো

1969 সালে জন্ম নেওয়া হে তিংবো সেমিকন্ডাক্টর পদার্থবিদ্যা ও যোগাযোগ প্রকৌশল পড়ে 1996 সালে Huawei-তে যোগ দেন। ASIC উন্নয়ন থেকে গবেষণা, আর্কিটেকচার, সরবরাহ শৃঙ্খল এবং সেমিকন্ডাক্টর নেতৃত্ব পর্যন্ত তার অভিজ্ঞতা বিস্তৃত।

HiSilicon Kirin ও Ascend ডিজাইন করে, কিন্তু ঐতিহাসিকভাবে বৈশ্বিক EDA, ফাউন্ড্রি, যন্ত্র, উপকরণ, মেমোরি ও packaging-এর ওপর নির্ভর করত।

রিজার্ভের প্রকৃত অর্থ

Ren Zhengfei বলেছিলেন, তিনি প্রায় এক দশক ধরে “Plan B” নিয়ে কথা বলেছেন। লক্ষ্য যেকোনো মূল্যে স্বয়ংসম্পূর্ণতা ছিল না; বরং গুরুত্বপূর্ণ নিজস্ব চিপ, বিকল্প সফটওয়্যার, একাধিক সরবরাহকারী এবং সংকটে ব্যবহারযোগ্য ব্যয়বহুল প্রযুক্তিপথের মাধ্যমে redundancy তৈরি করা।

জরুরি কর্মসূচি যখন উৎপাদন কৌশল হলো

2020 সালে যুক্তরাষ্ট্র Foreign-Produced Direct Product Rule এমন বিদেশি চিপেও সম্প্রসারিত করে, যেখানে নির্দিষ্ট মার্কিন প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়। HiSilicon ভালো ডিজাইন করতে পারলেও TSMC-এর মতো ফাউন্ড্রির ওপর নির্ভরশীল ছিল। ফলে নিষেধাজ্ঞা বাস্তব প্রযুক্তিগত ও বাণিজ্যিক ক্ষতি করে।

তবু Mate 60 Pro-এর Kirin 9000S 2023 সালে দেখায় যে ধীর করা আর থামিয়ে দেওয়া এক নয়। TechInsights SMIC-এর N+2 প্রক্রিয়ায় DUV ও জটিল multi-patterning দিয়ে তৈরি 7 nm শ্রেণির চিপ শনাক্ত করে। প্রতিযোগিতার অন্য দিকটি আমাদের ASML High-NA EUV নিবন্ধে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

Tau Scaling: আকারের চেয়ে সময় যখন গুরুত্বপূর্ণ

ভোল্টেজ আগের গতিতে কমে না, আর তাপ, leakage ও interconnect delay ক্ষুদ্রায়ন সীমিত করে। Tau Scaling জানতে চায় তথ্য গন্তব্যে পৌঁছাতে কত সময় নেয়।

মোটামুটি বিলম্ব τ ≈ R × C: লম্বা তার resistance বাড়ায় এবং capacitance বারবার চার্জ করতে হয়। লক্ষ্যটি critical path, cache, memory, accelerator, optical link ও software পর্যন্ত বিস্তৃত।

LogicFolding: চিপ সমতল ছাড়ে

LogicFolding hybrid bonding দিয়ে যুক্ত দুটি active layer-এ logic cell ভাগ করে। এটি একটি শহরের ওপর আরেকটি এলাকা বানিয়ে ছোট উল্লম্ব পথে যুক্ত করার মতো।

ছোট signal path যেভাবে তৈরি হয়

1. EDA software critical path, লম্বা তার ও hot spot খুঁজে বের করে।
2. সম্পর্কিত cell দুটি active layer-এ ভাগ হয়।
3. বেশি যোগাযোগকারী cell-গুলোকে 3D-তে কাছাকাছি আনা হয়।
4. Hybrid bonding অত্যন্ত সূক্ষ্ম metal contact যুক্ত করে।
5. Power, clock, vertical link ও redundancy stack সম্পূর্ণ করে।

Huawei 1.5 micrometer pitch, প্রায় 55 শতাংশ বেশি density, 41 শতাংশ বেশি energy efficiency এবং প্রায় 13 শতাংশ বেশি maximum frequency দাবি করেছে। স্বাধীন পরীক্ষাগার কোনো বাণিজ্যিক চিপ পরীক্ষা না করা পর্যন্ত এগুলো নির্মাতার পরিমাপ।

এটি সাধারণ chiplet stacking-এর চেয়ে বেশি কেন

Chiplet সাধারণত সম্পূর্ণ functional block যুক্ত করে। LogicFolding একই module-এর standard cell বিভিন্ন layer-এ রাখে, তাই placement, wiring ও heat শুরু থেকেই 3D-তে optimize করতে হয়। Peking University True 3D EDA পরীক্ষায় প্রায় 30 শতাংশ কম wire length জানিয়েছে।

LogicFolding কেন ASML-কে প্রতিস্থাপন করে না

2031 সালে 1.4 nm process-এর মতো density লক্ষ্য করা বাস্তব 1.4 nm manufacturing process নয়। Huawei-এর উল্লেখ করা 381টি chip-ও সব LogicFolding ব্যবহার করেনি। প্রতিটি active layer-এর জন্য lithography, deposition, etching, implantation ও packaging এখনো দরকার। তাই ASML প্রাসঙ্গিকই থাকে।

শেনঝেনের গোপন EUV প্রকল্প

Reuters reverse engineering, পুরোনো যন্ত্রাংশ এবং সাবেক ASML engineer-এর অভিজ্ঞতায় তৈরি prototype-এর বর্ণনা দিয়েছে। Huawei ও চীনা কর্তৃপক্ষ তথ্য নিশ্চিত করেনি। তাই এটি বিশ্বাসযোগ্য বিস্তারিত অনুসন্ধান, প্রকাশ্যে প্রদর্শিত ও স্বাধীনভাবে মাপা যন্ত্র নয়।

প্রোটোটাইপকে যা অর্জন করতে হবে

সম্পূর্ণ EUV chain-এর জন্য স্থিতিশীল tin-plasma source, contamination সহনশীল collector, সুনির্দিষ্ট multilayer mirror, mask, pellicle, photoresist, metrology, nanometer stage, software ও process recipe দরকার। EUV বাতাস ও সাধারণ কাচে শোষিত হয়, তাই vacuum ও mirror প্রয়োজন। শেনঝেন আলো তৈরি করেছে, কার্যকর chip নয়।

চীনা যন্ত্র এত বড় হলো কেন

ASML-এর মতো আকার অর্জন করতে না পেরে দলটি prototype বড় করে। গবেষণায় এটি যুক্তিসঙ্গত, কিন্তু দীর্ঘ optical path vibration, thermal drift ও alignment error বাড়ায়। বিশাল আকার পরীক্ষামূলক অগ্রগতি দেখায়, উৎপাদনের প্রস্তুতি নয়।

Reverse engineering, মানুষ ও প্রমাণের সীমা

অভিজ্ঞ engineer গোপন নকশা ছাড়াও ব্যর্থ পথ, contamination ও control problem চেনেন। অভিজ্ঞতা physics সরায় না, কিন্তু ব্যর্থ পরীক্ষা কমায়। Lin Nan এবং Shanghai ও Changchun-এর institute-গুলো চীনের পদ্ধতি দেখায়: দক্ষতা ফেরানো, কাজ ভাগ করা এবং Huawei-কে integrator বানানো।

2028, 2030, নাকি আরও পরে

সরকারের লক্ষ্য 2028 বলে জানা যায়, আর প্রকল্পঘনিষ্ঠরা 2030-কে বেশি বাস্তবসম্মত মনে করেন। 2001-এর prototype থেকে 2019-এর commercial production-এ যেতে ASML-এর প্রায় দুই দশক লেগেছে। Source power, contamination, overlay, throughput ও yield রাজনৈতিক নির্দেশে সমাধান হয় না।

শিল্পের operating system হিসেবে শেনঝেন

শেনঝেন Huawei-এর চাহিদা, সরকারি মূলধন, যন্ত্র নির্মাতা, foundry, university ও বিশাল বাজারকে একত্র করে। SiCarrier metrology, etching, deposition, DUV ও multi-patterning নিয়ে কাজ করছে। 15তম Five-Year Plan সম্পূর্ণ supply chain চায়, যাতে একটি machine, EDA license বা memory supplier পুরো ব্যবস্থা থামাতে না পারে।

চীনকে অবমূল্যায়ন করলে বোঝা যায় অনেক দেরিতে

চীনের প্রযুক্তিগত অগ্রগতি একটি প্রয়োজনীয় ভারসাম্য। একটি দেশ বা রাজনৈতিক গোষ্ঠীর হাতে সিদ্ধান্তমূলক প্রযুক্তির নিয়ন্ত্রণ স্থিতিশীল বা resilient বিশ্ব তৈরি করে না। যুক্তরাষ্ট্র বৈধ নিরাপত্তা স্বার্থ রক্ষা ও কিছু সময় কিনতে পারে, কিন্তু চীনের মতো দেশকে স্থায়ী প্রযুক্তিগত স্তরে আটকে রাখতে পারে না।

জার্মান গাড়ি শিল্প এখন battery, power electronics, software, charging ও দ্রুত development-কে এক system হিসেবে চালানো চীনা ecosystem-এর মুখোমুখি। 2025 সালে চীন বিশ্বের প্রায় 70 শতাংশ electric car এবং 80 শতাংশের বেশি battery cell উৎপাদন করেছে। Solar manufacturing-এর প্রতিটি প্রধান পর্যায়েও তার অংশ 80 শতাংশের বেশি।

কোনো technology Five-Year Plan-এ থাকলেই সফল হয় না। কিন্তু তখন সরকার, bank, university ও company বহু বছর ধরে capital, procurement ও training একই দিকে চালায়। সফল প্রকল্প পুরো বিশ্ববাজার বদলে দেয়।

চীনের কৌশল একই সঙ্গে একাধিক বাজি ধরে

বিদ্যমান DUV technology-কে আরও এগিয়ে নেওয়া

Multi-patterning একাধিক exposure, deposition ও etching দিয়ে ছোট pattern বানায়, কিন্তু cost, সময় ও overlay risk বাড়ায়।

Manufacturing tool স্থানীয় করা

একটি fab-এর শত শত tool, material, spare part ও software দরকার। SiCarrier বিচ্ছিন্ন চীনা product-কে একটি qualified production line-এ রূপ দিতে চায়।

Design, packaging ও system একসঙ্গে optimize করা

ছোট wire, বেশি cache, vertical integration, software এবং Ascend cluster manufacturing gap-এর অংশ পুষিয়ে দিতে পারে, তবে বেশি silicon, power ও cooling-এর বিনিময়ে।

বিশাল দেশীয় বাজারকে learning machine হিসেবে ব্যবহার করা

Huawei phone, network, cloud, vehicle ও AI-তে chip পরীক্ষা করতে পারে। Yield ও reliability ঘোষণা থেকে নয়, বারবার production, measurement ও correction থেকে বাড়ে।

সমস্যাগুলো ওপরের স্তরে সরে যায়

দুটি active layer তাপ, yield, alignment, EDA, repair ও cost কঠিন করে। স্বাধীনভাবে বিশ্লেষিত বাণিজ্যিক Kirin-ই দাবিগুলোর আসল পরীক্ষা হবে।

চীনা ভারসাম্য কেন গুরুত্বপূর্ণ

এটি এখনো চীনের জয় নয়। কিন্তু Huawei-কে ক্ষতিগ্রস্ত করা নিয়ন্ত্রণগুলো জাতীয় কৌশলকেও দ্রুত করেছে। রিজার্ভের গল্প কেবল শুরু; bottleneck ভেঙে বহু প্রযুক্তিপথ একসঙ্গে চালানো শিল্পপদ্ধতিই আসল বিষয়।

চীনকে আগামীকালই ASML-কে হারাতে হবে না। Light source, mirror, metrology, material, software ও yield ধারাবাহিকভাবে উন্নত করলেই নির্ভরতা ধাপে ধাপে প্রতিযোগিতায় বদলাবে। ইউরোপের সঠিক উত্তর হলো চীনকে গুরুত্ব দেওয়া, খোলামেলা প্রতিযোগিতা করা এবং নিজের শিল্পক্ষমতায় আবার বিনিয়োগ করা।

আবার দেখা হবে,
Joe

উৎস