TSMC وNvidia وMicrosoft: تاريخ الحوسبة الحديثة وثورة الذكاء الاصطناعي

مقدمة: كيف تحوّل الإفلاس الوشيك إلى ثورة الذكاء الاصطناعي؟

رحلة تقنية من أزمة الإفلاس في التسعينيات إلى الشريحة الخارقة RTX Spark N1X في 2026

المحتويات: إنقاذ Nvidia وقيادتها، الشراكة والصراعات مع Microsoft، وCUDA وTensor Cores وNVLink، وتقنيتا 2nm وCoWoS من TSMC، وحواسيب N1X المحمولة لعام 2026.

الفصل 1: أزمة الإفلاس في التسعينيات والمشكلة التي أحدثها Microsoft DirectX

في منتصف التسعينيات، دُفعت شركة Nvidia إلى حافة الإفلاس لأنها حاولت إنشاء رسوميات ثلاثية الأبعاد بطريقة مختلفة تماماً عن جميع شركات الحاسوب الأخرى. وقد أصبحت تلك الأزمة الكبرى أهم نقطة تحول في تاريخ الشركة.

1. شريحة NV1 وتقنية Quadratic Texture Mapping (QTM) (مايو 1995)

• التقنية: أصدرت Nvidia، التي أسسها Jensen Huang وChris Malachowsky وCurtis Priem عام 1993، شريحتها الأولى NV1 في مايو 1995.
• طريقة عملها: بدلاً من بناء المجسمات ثلاثية الأبعاد من مثلثات مسطحة كما تفعل الشركات الأخرى، استخدمت شريحة NV1 طريقة تُسمى Quadratic Texture Mapping (QTM) لرسم الرسوميات بأسطح منحنية رباعية الأضلاع (quads).
• الفشل التجاري: رغم أن هذه التقنية القادرة على إنشاء أشكال منحنية ببيانات قليلة كانت مذهلة، فإن البرمجة لها كانت صعبة جداً على مطوري الألعاب. وباستثناء عدد قليل من ألعاب Sega، لم تحصل على دعم أي برنامج آخر.

2. المشكلة الكبرى التي أحدثها توحيد DirectX 1.0 من Microsoft (سبتمبر 1995)

في سبتمبر 1995، أصدرت Microsoft برنامج DirectX 1.0 (Direct3D) لجمع ألعاب الحاسوب على Windows 95 تحت معيار واحد. وفيها أعلنت Microsoft أن الرسوميات المبنية على المثلثات (Triangle-based Polygon Rendering) وحدها هي المعيار العام (Standard). ولأن Direct3D لم يكن يدعم الأسطح المنحنية، لم تعمل ألعاب Windows الجديدة على شريحة NV1، كما أدت المحاكاة البرمجية (Emulation) إلى بطء شديد في السرعة. وعندما ألغى مصنعو الحواسيب طلباتهم، أصبحت تقنية Nvidia عفا عليها الزمن بين ليلة وضحاها.

3. إلغاء شريحة NV2 ومساعدة Sega البالغة 5 ملايين دولار (1996)

• قرار صعب: قرر Jensen Huang إلغاء شريحة NV2 في منتصف تطويرها، والتي كانت تُبنى بتقنية الأسطح المنحنية لجهاز Dreamcast من Sega.
• سيولة تكفي 30 يوماً فقط: حتى بعد تسريح نصف الموظفين، لم يكن لدى Nvidia سوى مال يكفي لنحو 30 يوماً فقط.
• كرم الرئيس التنفيذي لشركة Sega: سافر Jensen Huang إلى اليابان والتقى بالرئيس التنفيذي لشركة Sega، Shoichiro Irimajiri، واعترف بصراحة أن NV2 كان الطريق الخاطئ. وطلب منه أن تدفع Sega المبلغ المتبقي وقدره 5 ملايين دولار رغم إلغاء العقد كي تنجو Nvidia. فوافق Irimajiri وأنقذ Nvidia.

4. النهوض من جديد بشريحة RIVA 128 (1997)

• باستخدام ملايين الدولارات الخمسة من Sega، صممت Nvidia شريحة RIVA 128 (NV3) المصنوعة في العتاد لتقنية المثلثات Direct3D من Microsoft.
• بيعت شريحة RIVA 128، التي صدرت عام 1997، بأكثر من مليون وحدة في أربعة أشهر فقط، وأنقذت Nvidia من الإفلاس.

الفصل 2: سقوط 3dfx وصفات القيادة لدى Jensen Huang

1. كيف تفوقت Nvidia على 3dfx

• تصميم الكل في واحد (RIVA 128): لأن بطاقات 3dfx Voodoo كانت تعمل للرسوميات ثلاثية الأبعاد فقط، اضطر المستخدمون لشراء بطاقة ثنائية الأبعاد منفصلة أيضاً. لكن شريحة RIVA 128 قدمت كلاً من ثنائي وثلاثي الأبعاد في شريحة واحدة.
• معركة Glide ضد DirectX: بينما كانت 3dfx تعتمد فقط على واجهة Glide API الخاصة بها، دعمت Nvidia المعايير العامة: DirectX من Microsoft وOpenGL.
• أول GPU في العالم (GeForce 256 - 1999): في أكتوبر 1999 أصدرت Nvidia شريحة GeForce 256 بميزة Hardware Transform and Lighting (T&L) وسمتها "GPU" (وحدة معالجة الرسوميات). وقد خففت هذه الشريحة عبء الحساب عن المعالج المركزي وضاعفت سرعة الألعاب أضعافاً كثيرة.
• سرعة دورة الستة أشهر: بإصدار شريحة جديدة كل ستة أشهر، دفعت Nvidia شركة 3dfx إلى الإفلاس واشترت أصولها عام 2000.

2. أسلوب قيادة Jensen Huang الذي تشكل في الأزمة

• عقلية "سنفلس بعد 30 يوماً": لمنع غرور النجاح، بنى ثقافة العمل الدائم بيقظة.
• الصدق الفكري في الاعتراف بالأخطاء (Intellectual Honesty): أصبح التخلي فوراً عن الخطط الخاطئة والتعلم من الإخفاقات دون إخفائها القاعدة الأساسية في Nvidia.
• المحاكاة أولاً (Simulation First): جعل اختبار الشريحة بدقة 100% في محاكٍ برمجي قبل تصنيعها ممارسة دائمة.
• المنظمة المسطحة (Flat Organization): قلّص المناصب الإدارية متعددة الطبقات وبنى هيكلاً يقدّم فيه أكثر من 50 قائداً كبيراً تقاريرهم إليه مباشرة.

الفصل 3: تاريخ الشراكة والصراعات بين Nvidia وMicrosoft (1995–2026)

الفصل 4: أساس ثورة الذكاء الاصطناعي الحديثة (CUDA وTensor Cores وNVLink)

• برنامج CUDA (2006): مكّن CUDA من استخدام آلاف الأنوية في GPU للحوسبة العلمية والرياضية عبر لغتي C/C++ دون معرفة برمجة الرسوميات. في 2012، استخدم نموذج الذكاء الاصطناعي AlexNet تقنية CUDA على بطاقتي ألعاب من Nvidia للفوز بمسابقة ImageNet، فوضع أساس ثورة الذكاء الاصطناعي اليوم.
• Tensor Cores: بدلاً من ضرب رقمين فقط كما تفعل الأنوية العادية، تضرب جدول أرقام كاملاً (مصفوفة) دفعة واحدة، وتُنهي حسابات الذكاء الاصطناعي بسرعة البرق بدقة بتات أقل (FP8/FP4).
• NVLink وNVLink-C2C: في مراكز البيانات، يساعد NVLink على ربط مئات وحدات GPU مباشرة لتعمل كشريحة خارقة واحدة. وفي حواسيب N1X المحمولة، يربط NVLink-C2C بين معالج ARM CPU ومعالج Blackwell GPU داخل الشريحة نفسها، ويجعل ذاكرة 128 GB الموحدة (Unified Memory) مشتركة بينهما. وهذا يتيح تشغيل نماذج ذكاء اصطناعي كبيرة (LLMs محلية) دون اتصال بالإنترنت.

الفصل 5: تاريخ TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) وتقنيتها

تايوان عاصمة الرقائق في العالم: تنتج TSMC أكثر من 90% من أحدث رقائق أشباه الموصلات في العالم. إضافة إلى ذلك، تؤدي في تايوان شركات UMC (تصنيع الرقائق) وMediaTek (الشركة التي صممت مع Nvidia معالج ARM CPU في شريحة N1X) وRealtek وNovatek وشركة تغليف الرقائق ASE Technology أدواراً مهمة.

1. المحطات التاريخية لشركة TSMC (1987–2026)

• 1987 – ميلاد المسبك المتخصص (Pure-Play Foundry): أسس Morris Chang شركة TSMC في 21 فبراير 1987. وبابتكاره نموذج "عدم تصميم رقائق باسمها، بل تصنيع الرقائق التي تصممها الشركات الأخرى فقط"، وضع أساس نمو شركات مثل Nvidia وApple وAMD وQualcomm.
• 1997–1998 – الشراكة مع Nvidia: بعد نجاح RIVA 128، قبلت TSMC الرسالة التي كتبها Jensen Huang وبدأت تصنيع رقائق Nvidia.
• 2014–2018 – عقد Apple وتجاوز Intel: بعد حصولها على إنتاج شريحة Apple A8 عام 2014، استخدمت TSMC آلات الطباعة الحجرية EUV من شركة ASML الهولندية لتتجاوز Intel عام 2018 وتصبح أكبر مصنع رقائق في العالم.
• 2020–2026 – التوسع العالمي ("الدرع السيليكوني"): بوصفها "الدرع السيليكوني" لتايوان، تبني TSMC مصانع جديدة في الولايات المتحدة (Arizona) واليابان (Kumamoto) وألمانيا (Dresden) لتقليل المخاطر الجيوسياسية.

2. تقنيتا 2nm (N2) وCoWoS من TSMC

• ترانزستورات 2nm (N2) من نوع Nanosheet: بدلاً من تصميم FinFET القديم، تستخدم TSMC تقنية Gate-All-Around (Nanosheet) التي يحيط فيها البوابة بمسار التيار من الجهات الأربع. وهذا يقلل تسرب الكهرباء ويوفر سرعة أكبر بنسبة 10–15% واستهلاك طاقة أقل بنسبة 25–30% مقارنة برقائق 3nm.
• CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate): تقنية تغليف ثلاثية الأبعاد تكدّس رقائق منفصلة مثل ARM CPU وBlackwell GPU والذاكرة فائقة السرعة بجوار بعضها على قاعدة سيليكونية رقيقة تسمى silicon interposer لتدمجها في شريحة واحدة. وهذا هو سر السرعة الهائلة لشريحة Nvidia N1X.

الفصل 6: حواسيب RTX Spark N1X المحمولة بنظام Windows 11 لعام 2026

طرحت شريحة Nvidia N1X للبيع في 16 أكتوبر 2026 حصرياً لحواسيب Windows 11 (لا تعمل على حواسيب Mac؛ ويُنصح باستخدام WSL لتشغيل Linux). وفيما يلي تفاصيل الطرز الرئيسية بمعالج ARM CPU بعشرين نواة ومعالج رسوميات Blackwell GPU بـ6,144 نواة وذاكرة RAM تصل إلى 128GB (بأسعار السوق الأسترالية):

Read more articles