এআই সংযোগে গতি বাড়ানোর চাহিদায় সিলিকন ফোটোনিকসের ১০ হাজার ওয়েফার পর্যন্ত অর্ডার পাওয়ার খবর ইউএমসির

সিঙ্গাপুরে উৎপাদনে অপটিক্যাল চিপের আলোচনায় ইউএমসি

অপটিক্যাল মডিউল সরবরাহকারী ইনোলাইট এবং ফোটোনিকস ডিজাইনার সাইলির কাছ থেকে সর্বোচ্চ ১০ হাজার ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ওয়েফারের অর্ডার পেয়েছে বলে খবর পাওয়া গেছে ইউনাইটেড মাইক্রোইলেকট্রনিকস করপোরেশন (ইউএমসি)। সাইলির বিনিয়োগকারীদের মধ্যে রয়েছে টেনসেন্টের ভেঞ্চার বিনিয়োগ শাখা। উৎপাদন হবে সিঙ্গাপুরে ইউএমসির কারখানায়। কম্পিউটিং সিস্টেমগুলোর মধ্যে দ্রুত সংযোগের জন্য গ্রাহকেরা চিপের সরবরাহ বাড়ালে আরও অর্ডার আসতে পারে।

শিল্পখাতের হিসাব অনুযায়ী, কিছু উন্নত ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট পণ্যের বিক্রয়মূল্য প্রচলিত সিএমওএস ওয়েফারের তুলনায় প্রায় সাত গুণ। নির্দিষ্ট গ্রাহক বা অর্ডার নিয়ে মন্তব্য করতে রাজি হয়নি ইউএমসি, আর মূল্যসংক্রান্ত হিসাবটিও কোম্পানি নিশ্চিত করেনি। অর্ডারগুলোর সরবরাহসূচি ও আর্থিক মূল্য প্রকাশ করা হয়নি।

এই অগ্রগতি ইউএমসির অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবসাকে গড়ে তোলা দুটি শক্তিকে একত্র করেছে: কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (এআই) ব্যবস্থায় দ্রুততর ডেটা স্থানান্তরের চাহিদা বৃদ্ধি এবং বেশি মূল্যবান বিশেষায়িত পণ্য তৈরিতে প্রতিষ্ঠিত উৎপাদনপ্রক্রিয়া কাজে লাগানোর কোম্পানির প্রচেষ্টা। প্রচলিত সেমিকন্ডাক্টর কারখানায় পরিচিত বৈদ্যুতিক সংকেতের পাশাপাশি আলো সামলাতে সক্ষম চিপ উৎপাদনেই রয়েছে কোম্পানির সম্ভাবনা।

জুলাইয়ে ইউএমসি ও সিঙ্গাপুরের সিলিথ ঘোষণা করে, সিঙ্গাপুর থেকে ১২ ইঞ্চি সিলিকন ফোটোনিকস ওয়েফারের প্রথম উৎপাদন ব্যাচ সরবরাহ করা হয়েছে। উন্নয়ন থেকে উৎপাদনে যেতে ১৮ মাস লেগেছে এবং পণ্যগুলো একটি বড় ক্লাউড গ্রাহকের যোগ্যতা যাচাইয়ে উত্তীর্ণ হয়েছে। ফলে খবর পাওয়া অর্ডারগুলোর পেছনে প্রযুক্তি উন্নয়ন কর্মসূচির বাইরেও উৎপাদনের ভিত্তি রয়েছে।

দুই গ্রাহক কী নিয়ে আসছে

ডেটা সেন্টারের জন্য অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউলের শীর্ষস্থানীয় সরবরাহকারী ইনোলাইট। উত্তর আমেরিকার বড় ক্লাউড কম্পিউটিং সরবরাহকারী এবং এআই বাজারে কোম্পানিটির ব্যবসা রয়েছে। এসব মডিউল আলো ব্যবহার করে ডেটা পাঠায় ও গ্রহণ করে। ৮০০ গিগাবিট প্রতি সেকেন্ড এবং ১.৬ টেরাবিট প্রতি সেকেন্ড গতিতে কাজ করা পণ্যে কাজ বাড়াচ্ছে কোম্পানিটি; এই গতিগুলোকে সাধারণত সংক্ষেপে 800G ও 1.6T বলা হয়।

সাইলির মূল কাজ সিলিকন ফোটোনিকস চিপের নকশা। আন্তর্জাতিক ব্যবসা গড়ে তুলতে তারা সিঙ্গাপুরের সিলিথকে কাজে লাগায়। প্রতি চ্যানেলে 100G ও 200G গতিতে কাজ করা সাইলির পিআইসি পণ্যের মোট চালান ৮০ লাখ চিপ ছাড়িয়েছে। প্রতি চ্যানেলে 400G সমর্থনকারী প্রযুক্তি নিয়েও ইউএমসির সঙ্গে কাজ করছে সাইলি।

এই গ্রাহক-সম্পর্কগুলো ইউএমসিকে অপটিক্যাল সরবরাহব্যবস্থার বিভিন্ন অংশের সঙ্গে যুক্ত করেছে। ইনোলাইট এমন মডিউল তৈরি করে, যা ডেটা সেন্টার নেটওয়ার্কের অংশ হয়; আর সাইলি অপটিক্যাল সিস্টেমে ব্যবহৃত ফোটোনিক চিপের নকশা করে। এসব নকশাকে বাস্তব চিপে রূপ দেয় ইউএমসির উৎপাদন প্ল্যাটফর্ম।

সর্বোচ্চ ১০ হাজারের যে প্রাথমিক পরিমাণের কথা বলা হয়েছে, তা ওয়েফারের সংখ্যা; অন্যদিকে সাইলির ক্রমপুঞ্জীভূত চালানের হিসাবটি পৃথক চিপের। ওয়েফার হলো সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের গোলাকার পাত, যাতে অনেক চিপ থাকে; পরে সেগুলো আলাদা করা হয়। চিপের আকার ও উৎপাদন ফলনের তথ্য ছাড়া ওয়েফারের অর্ডার থেকে তৈরি ডিভাইসের নির্ভরযোগ্য সংখ্যা হিসাব করা যায় না।

এআই নেটওয়ার্কের জন্য এই চিপ কেন গুরুত্বপূর্ণ

ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট বা পিআইসি একটি চিপে আলো পরিচালনা, নিয়ন্ত্রণ বা শনাক্ত করার বিভিন্ন কার্যক্রম একত্র করে। অপটিক্যাল যোগাযোগে এগুলো কম্পিউটিং সরঞ্জামের ভেতরের বৈদ্যুতিক কার্যক্রমকে অপটিক্যাল ফাইবারে ডেটা বহনকারী আলোক সংকেতের সঙ্গে যুক্ত করতে সহায়তা করে।

প্রচলিত ইলেকট্রনিক চিপ বৈদ্যুতিক সংকেত স্থানান্তর ও প্রক্রিয়াকরণ করে। ফোটোনিক চিপে আলোক-তরঙ্গপথের মতো কাঠামোও দরকার, যা নির্দিষ্ট পথে আলো চালিত করে; পাশাপাশি থাকে মডুলেটর, যা আলো পরিবর্তন করে তাতে তথ্য বহন করায়। এসব কাজ একত্র করতে বিশেষায়িত উৎপাদন ধাপ এবং উপাদান ও মাপের ওপর সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

এআই কম্পিউটিং সিস্টেমে দ্রুত সংযোগ দরকার, কারণ প্রসেসরগুলোর মধ্যে এবং ডেটা সেন্টারজুড়ে বিপুল পরিমাণ তথ্য স্থানান্তর করতে হয়। অপটিক্যাল মডিউল 800G থেকে 1.6T, এবং শেষ পর্যন্ত 3.2T-তে এগোচ্ছে। উল্লেখিত গতির হিসাবে 1.6T-এর ধারণক্ষমতা 800G-এর দ্বিগুণ, আর 3.2T-এর ধারণক্ষমতা চার গুণ।

প্রতি চ্যানেলে 400G প্রযুক্তি নিয়ে সাইলি ও ইউএমসির কাজ এই অগ্রগতির আরেকটি ধাপকে লক্ষ্য করে। যোগাযোগব্যবস্থার একটি পৃথক ডেটা পথকে চ্যানেল বলা হয়। এর গতি বাড়ালে ডিজাইনাররা আরও দ্রুত অপটিক্যাল পণ্য তৈরি করতে পারেন, যদিও সম্পূর্ণ মডিউলের মোট গতি নির্ভর করে চ্যানেলগুলো কীভাবে বিন্যস্ত হয়েছে তার ওপরও।

সবচেয়ে ক্ষুদ্র সার্কিটের বাইরেও উৎপাদন প্রতিযোগিতা

প্রচলিত সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়া ও বিশেষায়িত অপটিক্যাল উৎপাদন কাজে লাগিয়ে এসব পণ্য তৈরির উদ্যোগ নিয়েছে ইউএমসি। নির্ভরযোগ্য অপটিক্যাল কাঠামো বড় পরিসরে উৎপাদনের সক্ষমতা এ ব্যবসায় গুরুত্বপূর্ণ। ফলে সবচেয়ে উন্নত কম্পিউটিং প্রসেসর তৈরির বাইরে এআই অবকাঠামো খাতে প্রবেশের পথ পাচ্ছে কোম্পানিটি।

টাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ও গ্লোবালফাউন্ড্রিজ ইতিমধ্যে সিলিকন ফোটোনিকস উৎপাদন প্ল্যাটফর্ম সরবরাহ করে। শিল্পখাতের বিভিন্ন সূত্রের বর্ণনায় তাদের উৎপাদন সক্ষমতা পুরোপুরি বুকড, যা ব্যাখ্যা করে কেন অপটিক্যাল চিপের গ্রাহকেরা অতিরিক্ত উৎপাদন অংশীদার খুঁজছেন। সক্ষমতা ব্যবহারের হার বা সরবরাহের জন্য অপেক্ষার সময় জানানো হয়নি।

টিএসএমসিও প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তি সরবরাহ করে, তবে তাদের উন্নত প্রক্রিয়ায় ফটোমাস্কের মতো উপকরণের খরচ বেশি। ওয়েফারে সার্কিটের নকশা বসাতে ফটোমাস্ক টেমপ্লেট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। অপটিক্যাল চিপ ডিজাইনারদের ক্ষেত্রে প্রতিটি ওয়েফার উৎপাদনের খরচের পাশাপাশি এই উন্নয়ন ব্যয়ও রয়েছে।

ইউএমসির সম্ভাব্য সুবিধার মধ্যে রয়েছে প্রতিষ্ঠিত প্রক্রিয়া, অপটিক্যাল উৎপাদনে দক্ষতা এবং ১২ ইঞ্চি ওয়েফারে উৎপাদন। বড় ওয়েফারে উৎপাদন বাড়ানো যায় এবং ফলন ও কারখানার কার্যক্রম ভালোভাবে নিয়ন্ত্রণে থাকলে প্রতি চিপের উৎপাদন খরচ কমানো সম্ভব। প্রক্রিয়ার ধারাবাহিকতাও গুরুত্বপূর্ণ, কারণ গ্রাহকেরা চান বিভিন্ন উৎপাদন ব্যাচের চিপ যেন অনুমানযোগ্যভাবে কাজ করে।

ওয়েফারের সাত গুণ দাম বদলে দেয় আয়ের হিসাব

খবর পাওয়া ব্যবসার সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য আর্থিক দিক হলো আনুমানিক মূল্য-প্রিমিয়াম। কিছু উন্নত পিআইসি ওয়েফার সাধারণ সিএমওএস ওয়েফারের তুলনায় প্রায় সাত গুণ দামে বিক্রি হয় বলে জানা গেছে। অনেক ইলেকট্রনিক চিপ তৈরিতে বহুল ব্যবহৃত উৎপাদন পদ্ধতি হলো সিএমওএস।

বেশি দামের পণ্যের অনুপাত বাড়লে ইউএমসির গড় বিক্রয়মূল্য, যা সাধারণত এএসপি নামে পরিচিত, বাড়তে পারে। বিক্রি হওয়া প্রতি ইউনিট থেকে পাওয়া গড় আয়ই এ পরিমাপের ভিত্তি। প্রতিটি বিদ্যমান পণ্যের দাম না বাড়িয়েও উৎপাদিত পণ্যের ধরন বদলে কোম্পানি এএসপি বাড়াতে পারে।

মুনাফা নির্ভর করবে অপটিক্যাল ওয়েফার উৎপাদনের খরচ, তাতে ব্যবহারযোগ্য চিপের সংখ্যা, উন্নয়ন ব্যয় এবং গ্রাহকেরা শেষ পর্যন্ত কারখানার কতটা সক্ষমতা ব্যবহার করেন তার ওপরও। পিআইসি উৎপাদনে জটিল অপটিক্যাল কাঠামো ও সংযোজনের ধাপ রয়েছে, তাই উৎপাদন ফলন পরিচালনার ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় বিবেচ্য। উৎপাদিত চিপের যে অংশ প্রয়োজনীয় মান পূরণ করে, সেটিই ফলন।

তাই ইউএমসিতে বিনিয়োগের যুক্তি শুধু শিরোনামে থাকা দামের গুণিতকের ওপর নির্ভর করে না। বারবার অর্ডার আসা, স্থিতিশীল ফলন এবং উৎপাদন লাইন নিয়মিত ব্যবহৃত হওয়াই আকর্ষণীয় বিক্রয়মূল্যকে টেকসই ব্যবসায় রূপ দিতে পারে। প্রাথমিক অর্ডারের পরিমাণ ও আরও কেনাকাটার সম্ভাবনা বাণিজ্যিক সুযোগের ইঙ্গিত দেয়; আর পরিকল্পিত সক্ষমতা বৃদ্ধি দেখায়, ইউএমসি কত বড় পরিসরে এগোতে প্রস্তুতি নিচ্ছে।

সম্প্রসারণে সহায়ক দুটি প্রযুক্তিগত পথ

অপটিক্যাল যোগাযোগে ইউএমসির উদ্যোগে রয়েছে সিলিকন ফোটোনিকস পিআইসি, থিন-ফিল্ম লিথিয়াম নাইওবেট প্রযুক্তি এবং উন্নত প্যাকেজিং। সিঙ্গাপুরের কারখানাই ১২ ইঞ্চি সিলিকন ফোটোনিকস প্ল্যাটফর্মের কেন্দ্র।

দ্বিতীয় পথটি ইউএমসির সম্পূর্ণ মালিকানাধীন অপটোইলেকট্রনিকস সহযোগী প্রতিষ্ঠান লিয়ান ইং অপটোইলেকট্রনিকস এবং আন্তর্জাতিক অংশীদারদের সঙ্গে সহযোগিতার ওপর নির্ভরশীল। অপটোইলেকট্রনিক উপাদান ও বিশেষায়িত উপাদানে তৈরি ওয়েফার উৎপাদনে এই সহযোগী প্রতিষ্ঠানের অভিজ্ঞতা রয়েছে। প্রচলিত ইলেকট্রনিক চিপের বাইরের কাজের জন্যও গ্রুপটির বিদ্যমান জ্ঞানভিত্তি এতে কাজে লাগবে।

থিন-ফিল্ম লিথিয়াম নাইওবেট, সংক্ষেপে প্রায়ই TFLN বলা হয়, এমন একটি উপাদানের পাতলা স্তর ব্যবহার করে, যার অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে সাড়া দেয়। এ কারণে যোগাযোগযন্ত্রে আলো নিয়ন্ত্রণের কাজে এটি উপযোগী। ইতিমধ্যে ওয়েফার উৎপাদন শুরু করা সিলিকন ফোটোনিকস প্ল্যাটফর্মের পাশাপাশি এ প্রযুক্তির উন্নয়ন ইউএমসির প্রযুক্তিগত বিকল্পের পরিসর বাড়ায়।

উন্নত প্যাকেজিংও এ কৌশলের অংশ, কারণ ব্যবহারযোগ্য পণ্যে অপটিক্যাল ও ইলেকট্রনিক উপাদান কার্যকরভাবে সংযুক্ত করা জরুরি। বিভিন্ন নকশার চাহিদা মেটাতে উৎপাদনপ্রক্রিয়া, বিশেষায়িত উপাদান ও উপাদান সংযোজনকে একই ব্যবসায়িক উদ্যোগে এনেছে ইউএমসি।

২০৩০ সাল পর্যন্ত সক্ষমতা পরিকল্পনা

সিঙ্গাপুরের পি৪ এলাকায় সিলিকন ফোটোনিকসের সক্ষমতা বাড়ানোর ঘোষণা দিয়েছে ইউএমসি এবং তাইওয়ানের দক্ষিণাঞ্চলে নতুন পি৭ ও পি৮ স্থাপনার পরিকল্পনা শুরু করেছে। পিআইসি উৎপাদনের দীর্ঘমেয়াদি লক্ষ্য মাসে ১৮ হাজার ওয়েফার। ২০২৮ সালের শেষদিকে সরঞ্জাম স্থাপনের কাজ শুরু এবং ২০৩০ সালে পূর্ণ উৎপাদন সক্ষমতায় পৌঁছানোর লক্ষ্য রয়েছে।

সর্বোচ্চ ১০ হাজার ওয়েফারের খবর পাওয়া প্রাথমিক অর্ডার ভবিষ্যতের ওই মাসিক সক্ষমতা-লক্ষ্যের প্রায় ৫৬ শতাংশের সমান। এই তুলনা পরিকল্পিত উৎপাদনভিত্তির আকার বোঝায়; তবে অর্ডারগুলোর সরবরাহের সময়সীমা প্রকাশ করা হয়নি। মাসে নিয়মিত ১৮ হাজার ওয়েফার উৎপাদন হলে পূর্ণ এক বছরে তা দাঁড়াবে ২ লাখ ১৬ হাজার ওয়েফার।

প্রধান মাইলফলকগুলো হলো:

• জুলাই, বছর উল্লেখ করা হয়নি: ১৮ মাসের উন্নয়ন শেষে সিঙ্গাপুর থেকে ১২ ইঞ্চি সিলিকন ফোটোনিকস ওয়েফারের প্রথম উৎপাদন ব্যাচ সরবরাহের ঘোষণা দেয় ইউএমসি ও সিলিথ।
• ২০২৮ সালের শেষদিকে: দীর্ঘমেয়াদি সম্প্রসারণ পরিকল্পনার আওতায় সরঞ্জাম স্থাপন শুরু হওয়ার কথা রয়েছে।
• ২০৩০: পিআইসি উৎপাদন সক্ষমতা পূর্ণ পরিকল্পিত মাত্রায়, অর্থাৎ মাসে ১৮ হাজার ওয়েফারে পৌঁছানোর লক্ষ্য রয়েছে।

ভবিষ্যৎ উৎপাদন সক্ষমতা কীভাবে বরাদ্দ হবে, তা নিয়ে বড় গ্রাহকেরা ইতিমধ্যে আলোচনা করছেন বলে খবর পাওয়া গেছে। আগে থেকে উৎপাদনের জায়গা সংরক্ষণ করলে তারা নিজেদের পণ্য বাজারে আনার পরিকল্পনা ও সরবরাহের প্রতিশ্রুতি ঠিক করতে পারেন। একই সঙ্গে নতুন স্থাপনাগুলো পূর্ণ কার্যক্রমে যাওয়ার আগে চাহিদা সম্পর্কে ইউএমসিও আরও স্পষ্ট ধারণা পায়।

ইউএমসি ও এর গ্রাহকদের জন্য কী বদলাচ্ছে

বিশেষায়িত উৎপাদন ও বেশি মূল্যবান পণ্যের ভিত্তিতে সম্ভাব্য প্রবৃদ্ধির নতুন উৎস পাচ্ছে ইউএমসি। সিঙ্গাপুরে উৎপাদনের মাইলফলক, সাইলির বিদ্যমান চিপ চালান এবং ইনোলাইটের সঙ্গে খবর পাওয়া ব্যবসা প্রযুক্তি উন্নয়নকে দ্রুত অপটিক্যাল যোগাযোগের বাজারে ইতিমধ্যে সক্রিয় গ্রাহকদের সঙ্গে যুক্ত করেছে।

দ্রুততর চ্যানেল ও মডিউল তৈরির পথে অপটিক্যাল চিপ ডিজাইনারেরা আরও একটি উৎপাদন বিকল্প পাচ্ছেন। ক্লাউড কোম্পানিগুলোকে সেবা দেওয়া মডিউল সরবরাহকারীদের জন্য দ্রুততর ডেটা সেন্টার সংযোগের চাহিদা মেটাতে পর্যাপ্ত ওয়েফার সক্ষমতা পাওয়া গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। প্রাথমিক উৎপাদন অর্জনের কয়েক বছর পর ইউএমসির সম্প্রসারণ পরিকল্পনা অনুযায়ী বড় পরিসরের সক্ষমতা যুক্ত হবে।

তাৎক্ষণিক বাণিজ্যিক গুরুত্ব রয়েছে সিঙ্গাপুরের অর্ডারগুলোর খবরে। দীর্ঘমেয়াদি অঙ্গীকার হলো সিলিকন ফোটোনিকস, বিশেষায়িত অপটিক্যাল উপাদান ও প্যাকেজিং জুড়ে পুনরাবৃত্তিযোগ্য উৎপাদন ব্যবসা গড়ে তোলা। এতে উল্লেখযোগ্য আয় আসবে কি না, তা নির্ভর করবে চালানের পরিমাণ, উৎপাদন খরচ এবং সক্ষমতা বাড়ার সঙ্গে ইউএমসি কী ধরনের পণ্য তৈরি করছে তার ওপর।

মূল বিষয়গুলো

• সিঙ্গাপুরে উৎপাদনের জন্য ইনোলাইট ও সাইলির কাছ থেকে মোট সর্বোচ্চ ১০ হাজার ওয়েফারের প্রাথমিক পিআইসি অর্ডার পেয়েছে বলে খবর ইউএমসির।
• নির্দিষ্ট গ্রাহক বা অর্ডার নিয়ে মন্তব্য করেনি ইউএমসি; প্রচলিত সিএমওএস ওয়েফারের তুলনায় সাত গুণ দামের অনুমানটি এখনো নিশ্চিত নয়।
• ১৮ মাসের উন্নয়ন পর্ব শেষে প্রাথমিক উৎপাদন ওয়েফার সরবরাহের ঘোষণা দিয়েছে ইউএমসি ও সিলিথ।
• সাইলির 100G ও 200G পণ্যের চালান ৮০ লাখ চিপ ছাড়িয়েছে; ইউএমসির সঙ্গে প্রতি চ্যানেলে 400G প্রযুক্তি উন্নয়ন করছে প্রতিষ্ঠানটি।
• পিআইসি উৎপাদনের দীর্ঘমেয়াদি লক্ষ্য মাসে ১৮ হাজার ওয়েফার। ২০২৮ সালের শেষদিকে সরঞ্জাম স্থাপন শুরু এবং ২০৩০ সালে পূর্ণ উৎপাদন সক্ষমতায় পৌঁছানোর লক্ষ্য রয়েছে।