Intel, Samsung, Micron и другие компании получат миллиарды долларов субсидий на строительство в США заводов по производству передовых чипов. Объёмы финансирования растут стремительными темпами, но бюрократия тормозит развитие отрасли.

Источник изображения: Copilot

Администрация Байдена приняла беспрецедентные меры по стимулированию производства полупроводников в США. Согласно недавнему отчёту Бюро переписи населения США, рост финансирования строительства предприятий по производству вычислительных и электронных устройств настолько велик, что уже в 2024 году правительство США вложит в этот сектор столько же средств, сколько за предыдущие 27 лет вместе взятые.

Старший научный сотрудник Института Питерсона Мартин Чорземп (Martin Chorzempa) продемонстрировал в X график, который отображает стремительный рост инвестиций. Приведённые цифры отражают реальные затраты на строительство, а не просто предварительно выделенные суммы.

Источник изображения: Martin Chorzempa/X

Этот рост инвестиций обусловлен масштабным увеличением финансирования в рамках закона CHIPS и науки на сумму 280 миллиардов долларов, принятого администрацией Байдена в 2022 году. Закон призван укрепить полупроводниковую промышленность США, на долю которой, как сообщает Tom's Hardware, приходится фактически 0 % производства передовых чипов в мире. Компании, включая Intel, Samsung и Micron, получили миллиарды долларов на строительство новых производственных мощностей в США. При этом значительная часть финансирования направлена на поддержку отечественных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Эти инвестиции в строительство уже оказывают серьёзное влияние на перспективы производства чипов в США. Согласно недавнему исследованию Ассоциации полупроводниковой промышленности, к 2032 году США планируют утроить внутренние мощности по производству чипов, а их доля в мировом производстве передовых чипов должна достичь 30 %. Это даже превышает завышенные ожидания правительства, так как в феврале министр торговли Джина Раймондо (Gina Raimondo) заявляла о цели в 20 % к 2032 году.

В настоящее время ведётся строительство большинства новых заводов, например кампуса Intel в Огайо. Отмечается, что завод Intel и многие другие новые производства будут играть ключевую роль в разработке передовых техпроцессов производства чипов в США (ранее заводы в основном специализировались на более простых чипах).

Несмотря на все затраты, большинство новых заводов сталкиваются со значительными задержками в строительстве, в частности отставание от графика у Samsung, TSMC и Intel составляет более года. Виной этому, в первую очередь, плохое регулирование, что делает США одной из самых медленных стран в мире по производству чипов.

В среду Соединенные Штаты расширили санкции в отношении России, среди прочего затронув полупроводниковый сектор. В частности, США усилят давление на китайские компанией, которые поставляют полупроводники в Россию — для них повысится риск попасть под вторичные санкции.

Источник изображения: Pixabay

Министерство финансов США заявило, что оно повышает «риск вторичных санкций для иностранных финансовых учреждений, которые имеют дело с российской военной экономикой», фактически угрожая китайским и другие иностранным компаниям потерей доступа к американской финансовой системе, в случае работы с российскими военными подрядчиками.

Минфин США также заявил о намерении ограничить возможности российского военно-промышленного комплекса по использованию некоторых американских программных продуктов и услуг в области информационных технологий. Вместе с Госдепартаментом министерство нацелилось на более чем 300 физических и юридических лиц в России и за её пределами, в том числе в Азии, Европе и Африке.

Отдельно Министерство торговли США заявило, что оно раскрыло деятельность подставных компаний в Гонконге, которые обеспечивали поставки полупроводников в Россию. Преследование этих компаний затронет контракты на поставку необходимых для РФ чипов примерно на 100 миллионов долларов США.

«Сегодняшние действия наносят удар по оставшимся у них [России] путям поставки международных материалов и оборудования, включая критически важные поставки из третьих стран», — говорится в заявлении министра финансов Джанет Йеллен (Janet Yellen). Она также добавила: «Мы повышаем риск [попадания под вторичные санкции] для финансовых учреждений, работающих с российской военной экономикой, устраняем пути для уклонения от санкционных ограничений, а также снижаем способность России получать выгоду от доступа к иностранным технологиям, оборудованию, программному обеспечению и ИТ-услугам».

Новости об усилении санкций пришли в тот момент, когда президент США Джо Байден (Joe Biden) отправился на саммит G7 в южную Италию.

Власти США рассматривают возможность введения дополнительных ограничений на экспорт в Китай передовых полупроводниковых технологий, критически необходимых для разработки чипов для искусственного интеллекта. По мнению США, такие ИИ-чипы могут быть использованы китайскими военными.

Источник изображения: Copilot

Речь идёт о запрете поставок в КНР чипов, изготовленных по технологии gate all-around (GAA). Эта инновационная архитектура микросхем позволяет создавать более производительные процессоры для высокотехнологичных вычислений, в том числе в области ИИ.

По сообщению Bloomberg, ограничения коснутся не только готовых чипов GAA, но и технологий для их производства — оборудования и программного обеспечения. Цель США состоит в максимальном затруднении получения Китаем вычислительных мощностей, необходимых для разработки собственных систем ИИ.

Решение пока не принято, а власти США определяют оптимальный масштаб ограничений. Однако окончательные правила планируется утвердить до президентских выборов в ноябре. Экспортные запреты затронут интересы таких американских технологических гигантов как Nvidia, Intel, AMD и производителей чипов TSMC и Samsung.

Уже сейчас действует ряд ограничений на поставки в Китай передовых полупроводников и оборудования для их производства. Однако власти США намерены и дальше ужесточать контроль, чтобы не допустить использования технологий ИИ китайскими военными. При этом приходится балансировать между интересами бизнеса и соображениями национальной безопасности.

Новые правила активно обсуждаются с технологическими компаниями и экспертами отрасли. Первая версия подверглась критике как слишком «широкая», при этом представители бизнеса настаивают, чтобы ограничения коснулись только технологий производства чипов GAA, но не затрагивали экспорт готовой продукции в Китай.

По словам некоторых источников, также ведутся разговоры об ограничении экспорта чипов памяти с высокой пропускной способностью. Эти полупроводники, производимые SK Hynix, Micron играют ключевую роль в ускорении доступа к данным для систем искусственного интеллекта. Благодаря этому удается поддерживать высокую скорость работы AI-акселераторов при обучении нейросетевых моделей — процессе, требующем интенсивной обработки больших объёмов информации.

Основные игроки рынка полупроводниковой памяти объявили о планах массового производства GDDR7, являющийся новым стандартом JEDEC для памяти, применяемой с графическими процессорами. Потребители с нетерпением ждут выхода GDDR7, которая обещает резкий скачок производительности графических систем, необходимый для игр и ресурсоёмких приложений.

Источник изображения: anandtech.com

SK hynix продемонстрировала свою линейку продуктов GDDR7 на недавно прошедшей выставке Computex 2024. По заявлению представителей компании, массовое производство запланировано только на первый квартал 2025 года, сообщает ресурс AnandTech. Это делает SK hynix последним из «большой тройки» производителей памяти в плане старта промышленного выпуска чипов нового стандарта.

Конкуренты опережают южнокорейского гиганта. Компания Samsung уже приступила к тестовому производству GDDR7 с целью начать поставки до конца 2024 года. А Micron нацелена не только запустить конвейер в этом году, но и поставить первые партии чипов партнёрам для установки в готовые устройства.

Таким образом, SK hynix рискует отстать от лидеров рынка почти на год. Однако стоит отметить, что при использовании отраслевых стандартов памяти время старта массового производства не так критично. Главное, чтобы чипы поступали партнёрам для тестирования и интеграции в продукты.

На Computex 2024 компания SK hynix продемонстрировала рабочие образцы GDDR7, а также раскрыла планы по выпуску чипов ёмкостью 16 Гбит и 24 Гбит со скоростью передачи данных до 40 Гбит/с. Пока неизвестно, когда будут готовы более производительные, а значит и более дорогостоящие конфигурации. Тем временем Samsung и Micron начнут производство с 16-Гбит со скоростью 32 Гбит/с. Выход на рынок с более быстрыми микросхемами стал бы серьёзным конкурентным преимуществом для SK hynix.

Источник изображения: anandtech.com

В целом рынок ожидает появления GDDR7 с большим интересом. Новый стандарт обещает существенный рост производительности и пропускной способности по сравнению с предшественником. Это позволит создавать более мощные видеокарты и графические процессоры для самых ресурсоёмких приложений, таких как облачный гейминг, метавселенные и промышленная визуализация. Ближайшие год-два станут временем активной конкурентной борьбы за рынок этого многообещающего продукта.

На саммите China Mobile Computing Power Network 2024 исполнительный директор Huawei Чжан Пингань (Zhang Pingan) заявил, что компания в первую очередь сосредоточена на получении максимума от 7-нм техпроцесса, а не на скорейшем переходе на 3- или 5-нм технологию. По словам Чжана, Huawei будет концентрироваться на архитектуре чипа для устранения слабых мест.

Комментируя состояние и развитие производства полупроводников в Китае, Чжан сказал: «Мы не получим 3 нм и не получим 5 нм. Было бы очень, очень хорошо, если бы мы смогли решить [проблемы] 7-нм [техпроцесса]. Мы надеемся использовать пространство, пропускную способность и энергию для устранения дефектов наших чипов». Этот комментарий прозвучал в рамках обсуждения темы «Совместное создание облачной основы для умного мира и предоставление ИИ возможности изменить тысячи отраслей».

Несмотря на жёсткие ограничения экспортного контроля США, Huawei продолжает осваивать передовые технологии производства полупроводников. Ранее сообщалось, что Huawei совместно со SMIC работает над созданием производственной линии для выпуска 5-нм чипов. Результаты этого партнёрства, возможно, появятся уже в этом году. По слухам, Huawei получила поддержку на уровне китайского правительства для разработки 3-нм чипов на фоне растущего давления США.

Huawei в настоящее время лидирует по производству чипов искусственного интеллекта в Китае. Даже несмотря на вывод на рынок новых ускорителей ИИ от Nvidia, Huawei продолжает удерживать свои позиции благодаря ИИ-ускорителю Ascend 910B. В связи с этим Nvidia вынуждена снижать цены, чтобы навязать Huawei конкурентную борьбу.

Многие китайские производители полупроводников сместили акцент на совершенствование 28-нм и более зрелых техпроцессов вместо освоения передовых технологий. По оценкам экспертов, к 2027 году Китай может увеличить выпуск 28-нм чипов на 39 %. Председатель Ассоциации производителей полупроводников Китая Вэй Шаоцзюнь (Wei Shaojun) полагает, что 14-нм и 28-нм чипы могут демонстрировать производительность на уровне 7-нм процессоров при должной оптимизации их архитектуры.

Источники сообщают, что на сегодняшний день китайские производители микросхем реализуют около 18 крупных проектов, связанных с полупроводниками. В конечном итоге это может увеличить объем производства чипов на 13 % в годовом исчислении за счёт ежемесячного выпуска 8,6 миллионов полупроводниковых пластин в 2024 году.

Компания Samsung объявила о расширении стратегического партнерства с американской компанией Advanced Micro Devices (AMD) в области разработки передовой 3-нанометровой технологии производства чипов. Используя более тесные связи с AMD, Samsung стремится обогнать своего главного конкурента, контрактного производителя полупроводников TSMC.

Источник изображения: Samsung

Это партнерство позволит компаниям объединить усилия в разработке инновационных решений для производства чипов следующего поколения, которые будут использоваться в высокопроизводительных вычислительных системах, центрах обработки данных, смартфонах и других электронных устройствах.

Как сообщает корейское новостное издание KED Globall, в рамках соглашения Samsung, крупнейший в мире производитель микросхем памяти, получит доступ к передовым разработкам AMD в области архитектуры чипов, а AMD, который в свою очередь разрабатывает микропроцессоры и графические процессоры, сможет воспользоваться мощностями Samsung по производству чипов с использованием новейшей 3-нм технологии транзисторов Gate-All-Around (GAA).

Данная технология позволяет создавать чипы с рекордной плотностью транзисторов и улучшенными характеристиками производительности. По сравнению с предыдущим поколением 5-нм чипов, 3-нм чипы GAA обеспечивают прирост производительности на 30 %, снижение энергопотребления на 50 % и уменьшение площади чипа на 45 %. В настоящее время Samsung является единственным производителем в мире, который уже запустил 3-нм техпроцесс GAA в коммерческое производство, опередив основного конкурента тайваньскую компанию TSMC.

Расширение сотрудничества с AMD позволит Samsung нарастить свою долю на рынке контрактного производства чипов и сократить отставание от TSMC. Известно, что в настоящее время Samsung контролирует около 17 % этого рынка, а TSMC — более 50 %. В дальнейшем Samsung планирует начать массовый выпуск 2-нм чипов на базе технологии GAA в 2025 году, что позволит ей упрочить лидерство в области полупроводниковых технологий.

Администрация президента США Джо Байдена (Joe Biden) объявила о выделении 75 миллионов долларов на разработку технологии и запуск производства инновационной стеклянной подложки для полупроводников, которая значительно улучшает их характеристики. Финансирование предоставлено компании Absolics, дочерней фирме южнокорейского конгломерата SK Group и SK hynix.

Источник изображения: TSMC

Госсекретарь США Джина Раймондо (Gina Raimondo) прокомментировала это решение, отметив, что стеклянная подложка для чипов — это прорывная технология, которая значительно повысит производительность и эффективность полупроводников. В отличие от традиционных органических подложек, стекло гораздо более стабильно при высоких температурах и позволяет создавать более тонкие и компактные чипы. По словам Раймондо, эти инвестиции необходимы для того, чтобы США оставались мировым лидером в производстве передовых полупроводников и создании высокотехнологичных рабочих мест.

По сообщению Tom's Hardware, компания Absolics планирует использовать полученные средства для строительства завода по производству стеклянных подложек площадью 120 000 квадратных футов в городе Ковингтон, штат Джорджия.

Отмечается, что крупнейшие производители чипов, такие как Intel и Samsung, уже несколько лет ведут разработки в этой сфере. Первые коммерческие образцы чипов на стеклянных подложках появятся, предположительно, к 2026 году, однако вначале они будут использоваться только в высокопроизводительной корпоративной среде, а не в потребительской электронике.

Финансирование Absolics, дочерней компании одного из крупнейших конкурентов Samsung, вероятно, вызовет напряженность в отношениях между Южной Кореей и США, однако Samsung уже получила государственную поддержку на сумму $6 млрд в рамках «Закона о чипах», так что сможет спокойно продолжить собственные разработки.

Поддержка стеклянной подложки стала первым известным случаем, когда средства, выделенные по «Закону о чипах», направляются непосредственно на разработку определенной технологии. Ранее финансирование применялось только с общей целью привлечения технологических компаний в США. Администрация Байдена планирует и дальше стимулировать инновации с помощью этой программы.

Крупнейший контрактный производитель чипов TSMC объявил о планах запустить в четвёртом квартале 2024 года строительство своего первого завода по производству полупроводниковых компонентов в Европе. Предприятие стоимостью 11 млрд долларов будет расположено в немецком городе Дрезден и начнёт производство чипов в 2027 году.

Источник изображения: TSMC

По сообщению Reuters, объект получил название European Semiconductor Manufacturing Co (ESMC). Как заявил на конференции в Нидерландах Пол де Бот (Paul de Bot), глава европейского подразделения TSMC, работы начнутся по графику. Инвестиции в проект составят 11 миллиардов долларов, и в финансировании также примут участие местные технологические компании — Infineon, NXP и Robert Bosch, которые вложат по 10 % от общей суммы инвестирования и получат пропорциональные доли в будущем совместном предприятии.

По словам старшего вице-президента Кевина Чжана (Kevin Zhang), курирующего международные отношения TSMC, компания уверена в получении государственных субсидий на строительство в рамках принятого в ЕС закона о стимулировании производства чипов. Хотя официального решения ещё нет, проект пользуется сильной поддержкой властей Германии и Евросоюза. Так что в выделении необходимых льгот можно не сомневаться.

На предприятии ESMC будут выпускаться чипы по 22-нм техпроцессу. Эту технологию TSMC впервые представила ещё в середине 2010-х годов. «Завод позволит внедрить самую передовую технологию в сердце автомобильной промышленности», — сказал Чжан, имея в виду блоки микроконтроллеров, которые используются в автомобилях для управления тормозами, датчиками, окнами, стеклоочистителями и прочим.

Чжан не исключил, что в будущем TSMC может увеличить масштабы своего присутствия в Европе. В частности, построить дополнительные заводы, способные производить ещё более совершенные чипы по передовым техпроцессам. По его словам, примерно так же развивалось присутствие компании в Японии, когда в 2021 году там началось строительство первого завода TSMC, а в этом году компания объявила о планах строительства второго, более современного японского предприятия. По соседству не исключается и появление третьего — по крайней мере, японские власти на этом настаивают.

Ученые разработали метод получения сверхчистого кремния, который применяется для производства чипов. Используя стандартное оборудование, они добились снижения доли примесей кремния-29 в чипах до 0,0002 %. Данный способ позволит создавать более мощные квантовые компьютеры с большим количеством кубитов, сообщает New Atlas.

Источник изображения: Kandinskiy

Кремний заслуженно считается одним из ключевых материалов, лежащих в основе современных электронных устройств и компьютерных технологий. Его значение настолько велико, что в его честь даже названа знаменитая Кремниевая долина в Калифорнии — место, где зародились многие IT-гиганты. Однако у кремния есть и определенные недостатки, ограничивающие его применение в перспективных областях, таких как квантовые вычисления.

Исследователи из Мельбурнского и Манчестерского университетов разработали метод получения сверхчистого кремния с помощью стандартного оборудования — ионного имплантатора. С помощью этой установки, которая широко применяется в полупроводниковой промышленности, компьютерный чип был «обстрелян лучом» кремния-28, в процессе чего примеси кремния-29 были заменены на более желательный кремний-28, и в результате, концентрация кремния-29 в чипе снизилась с 4,5 % до 0,0002 %.

Почему чистота кремния важна для квантовых компьютеров? Дело в том, что в основе работы квантовых компьютеров лежат кубиты — квантовые биты, использующие принципы квантовой механики. Они крайне чувствительны к любым внешним воздействиям и должны находиться в состоянии квантовой когерентности.

Однако натуральный кремний содержит примерно 4,5 % изотопа кремний-29, имеющего дополнительный нейтрон. Эти нейтроны ведут себя как микроскопические магниты, нарушая когерентность кубитов и вызывая ошибки в квантовых вычислениях. Таким образом, использование натурального кремния существенно ограничивает возможности квантовых компьютеров, и для их полноценной работы требуется гораздо более чистый кремний с минимальным содержанием изотопа кремний-29.

Кремний с высокой чистотой может позволить значительно расширить возможности квантовых компьютеров, так как чем больше кубитов содержит квантовый чип, тем он мощнее. Сверхчистый кремний, который получили ученые, в данном случае поможет стабилизировать работу таких многокубитных систем. В дальнейшем планируется протестировать разработанные сверхчистые кремниевые структуры на реальных квантовых устройствах. А успешные результаты могут привести к появлению квантовых компьютеров нового поколения.

Samsung стремится опередить Intel, ключевого конкурента, в выводе на рынок продукции с использованием технологии стеклянных подложек. Intel проводит исследования в этой области уже почти 10 лет с ориентиром на 2030 год, а Samsung планирует начать производство в 2026 году.

Источник изображения: Intel

По данным ETNews, Samsung Electro-Mechanics уже активизировала закупки оборудования для будущего производства, и его установка и настройка пройдёт в сентябре, после чего в четвёртом квартале начнется выпуск первых опытных стеклянных подложек, так как ранее инженеры Samsung уже провели все необходимые научно-исследовательские работы (НИОКР) и изучили потенциальные области применения технологии.

Ускорение работ также связано со стремлением опередить основного конкурента — корпорацию Intel, которая уже около 10 лет ведёт собственные разработки в этой сфере. По планам Intel, технология стеклянных подложек будет готова к коммерциализации только к 2030 году, поэтому у Samsung появился шанс выйти на рынок со своей продукцией, возможно, на несколько лет раньше.

Уже известны ключевые поставщики оборудования и материалов для нового производства. Это компании Philoptics, Chemtronics, Joongwoo M-Tech и немецкая LPKF. С их помощью планируется наладить выпуск стеклянных подложек для передовых электронных систем в самое ближайшее время.

Таким образом, благодаря ускорению разработок, Samsung имеет все шансы занять лидирующие позиции на новом быстрорастущем рынке стеклянных полупроводниковых подложек, ведь ставки в непрекращающейся гонке за более быстрые и совершенные чипы в этом секторе очень высоки.

Отраслевая ассоциация SIA, охватывающая преимущественно компании полупроводникового сектора США, заказала аналитикам Boston Consulting Group исследование о перспективах развития американского производства чипов. По итогам работы аналитики заявили, что объёмы выпуска полупроводниковой продукции на территории страны к 2032 году утроятся по сравнению с 2022 годом, а доля США на мировом рынке увеличится с 10 до 14 %.

Источник изображения: GlobalFoundries

По сути, к подобной динамике стремятся и власти США, которые уже начали активно распределять субсидии по принятому в 2022 году «Закону о чипах», предусматривающему выделение $52 млрд на стимулирование строительства на территории страны новых предприятий по выпуску чипов, а также активизацию научно-исследовательских работ в данной сфере. По мнению аналитиков, если бы не данная законодательная инициатива, доля США на мировом рынке полупроводниковых компонентов к концу периода прогнозирования сократилась бы с 10 до 8 %.

Представители SIA, которые активно лоббировали принятие «Закона о чипах» в его нынешнем виде, подчёркивают, что для полноценной децентрализации производства чипов, которое пока сконцентрировано в Восточной Азии, выделенных властями США средств будет недостаточно. По замыслу американского правительства, к концу десятилетия на территории США должна производиться одна пятая часть всех полупроводниковых компонентов, использующих для выпуска передовые литографические технологии. Если прогноз SIA сбудется, то к 2032 году США будут контролировать лишь 14 % всего мирового производства чипов, включая и выпускаемую по зрелой литографии продукцию. Очевидно, что для воплощения планов Министерства торговли США в жизнь потребуются дополнительные меры поддержки развития американской национальной полупроводниковой отрасли.

Как отмечается в отчёте SIA, не только США готовы развивать полупроводниковую промышленность. Китай в настоящее время возводит на своей территории около 30 новых предприятий по выпуску чипов, тогда как в США их количество ограничивается 26 штуками. На территории Европы планируется построить 8 новых предприятий. При этом США к 2032 году рассчитывают сосредоточить на своей территории до 28 % производства передовой полупроводниковой продукции, под которой подразумеваются чипы, выпущенные по 10-нм и более совершенным техпроцессам. На долю Китая, для сравнения, останется только 2 % мирового объёма выпуска передовых чипов. Зато в диапазоне от 10 до 22 нм Китай к 2032 году увеличит свою долю с 6 до 19 %, а в сегменте техпроцессов грубее 28 нм доля Китая увеличится с 33 до 37 %.

Помимо субсидий со стороны властей различных стран, развитию полупроводниковой отрасли в период с 2024 по 2032 годы будут способствовать и инвестиции самих компаний сектора. По оценкам SIA, их совокупный объём к 2032 году достигнет $2,3 трлн. До 28 % этих капитальных затрат в указанный период придётся на территорию США, хотя Тайвань с его 31 % всё равно останется на первом месте. Без субсидий, предусмотренных «Законом о чипах», США могли бы претендовать лишь на 9 % указанной суммы. Этот закон уже способствовал тому, что на территории 25 американских штатов объявлено о начале реализации более 80 новых проектов, связанных с выпуском чипов, общий объём инвестиций может достичь $450 млрд. Данные проекты смогут создать 56 000 рабочих мест в США, как минимум.

Компания Lenovo выпустила ноутбук ThinkPad P1 с инновационной технологией памяти LPCAMM2, которая энергоэффективна как распаиваемая память LPDDR, но при этом модуль можно легко заменить, открутив всего 3 винта. До сих пор производителям приходилось выбирать между съёмной и энергоэффективной оперативной памятью. LPCAMM2 пытается устранить различия.

Источник изображений: iFixit

До появления LPCAMM2 производителям приходилось делать непростой выбор между классическими модулями оперативной памяти типа SO-DIMM, и энергоэффективной, но несъёмной памятью LPDDR, припаянной к материнской плате. Теперь же LPCAMM2 совмещает преимущества обеих технологий.

Модули LPCAMM2 крепятся к материнской плате при помощи винтов, а не припаиваются, как обычная память LPDDR в современных ноутбуках. Это делает LPCAMM2 легко заменяемой и модернизируемой. Пользователь может самостоятельно увеличить объём ОЗУ или заменить вышедший из строя модуль.

Как продемонстрировали специалисты iFixit на примере ноутбука ThinkPad P1, заменить модуль LPCAMM2 можно всего за пару минут. Для этого достаточно снять крышку корпуса, извлечь аккумулятор и открутить три винта крепления памяти отверткой. Процедура аналогична замене жёсткого диска или оперативной памяти в настольных ПК.

Помимо Micron, разработавшей стандарт LPCAMM2, к производству такой памяти уже подключились компании Samsung и ADATA, что указывает на то, что новый формат может быстро получить широкое распространение и станет де-факто отраслевым стандартом, а пользователи избавятся от проблем с недостатком объёма или выходом из строя памяти в ноутбуках.

Глобальный рынок материалов для производства полупроводников сократился на 8,2 % до $66,7 млрд в 2023 году. Снижение продаж затронуло материалы для обработки кремниевых пластин и упаковки чипов. Что интересно, спад наблюдался во всех регионах, кроме Китая.

Источник изображения: Kandinsky

Согласно отчету ассоциации поставщиков для электронной промышленности SEMI, общая выручка на рынке микросхем снизилась на 8,2 % по сравнению с предыдущим годом. Интересно, что эта негативная динамика наблюдалась во всех регионах мира, за исключением Китая, которому, благодаря активному развитию национальной полупроводниковой промышленности, удалось продемонстрировать положительную динамику и увеличить потребление материалов для производства чипов.

Как сообщает Tom's Hardware, снижение на глобальном рынке связано в первую очередь с падением спроса на сами полупроводники. В 2022 году компании столкнулись с избыточными запасами готовой продукции, что и вынудило их сократить объемы производства в 2023 году. Это привело к снижению загрузки производственных мощностей и, как следствие, уменьшению потребления материалов, необходимых для изготовления чипов. Таким образом, спад на рынке конечной продукции непосредственно отразился на спросе со стороны производителей процессоров.

Падение затронуло как материалы для обработки пластин (снижение на 7 %, до 41,5 млрд долларов), так и упаковочные материалы для готовых изделий (на 10,1 %, до 25,2 млрд). В первом случае наибольший спад показали поставки кремния, фоторезистов и материалы для химико-механической планаризации. Во втором — органических субстратов для корпусов микросхем.

При этом, по-прежнему крупнейшим потребителем материалов для полупроводников остается Тайвань (19,2 млрд долларов), где расположены производства мирового лидера контрактного производства чипов TSMC. На втором месте оказался Китай с показателем 13,1 млрд долларов, которому, несмотря на общемировой спад, удалось нарастить внутреннее потребление за счет активного строительства новых производств. Замыкает тройку лидеров Южная Корея (10,6 млрд долларов), где работают такие гиганты отрасли как Samsung и SK Hynix.

В других регионах наблюдалось более существенное падение. Например, в Северной Америке рынок сократился на 11,4 % (до 5,6 млрд долларов), а в Европе на 5,7 % (до 4,3 млрд). Это связано в том числе с переносом производств в Азию и снижением доли западных стран в мировом производстве полупроводников.

Несмотря на локальный рост в Китае, в целом отрасль переживает непростые времена, так как глобальный спад спроса вкупе с высокой конкуренцией создает сложности для большинства участников рынка.

Цифровые двойники — это виртуальные модели реальных физических чипов, которые упрощают исследование поведения чипа при увеличении нагрузки или изменении конфигурации данных. Это помогает исследователям тестировать новые процессоры перед запуском их в производство. Администрация США планирует финансировать в рамках «Закона о чипах и науке» компании, работающие над цифровыми двойниками, а также создать институт по проектированию и производству чипов.

Источник изображения: pexels.com

Принятый в 2022 году в США «Закон о чипах и науке» предусматривает целевое финансирование национальной полупроводниковой отрасли в общей сложности на $280 млрд. На данный момент производители уже запросили более $70 млрд в виде грантов на развитие индустрии и строительство новых предприятий.

Цифровые двойники могут интегрироваться с другими новыми технологиями, такими как генеративный ИИ, для ускорения моделирования или дальнейших исследований новых концепций полупроводников. «Технология цифровых двойников может помочь стимулировать инновации в исследованиях, разработках и производстве полупроводников по всей стране — но только если мы будем инвестировать в понимание и способность Америки использовать эту новую технологию», — считает министр торговли Джина Раймондо (Gina Raimondo).

Задачей создаваемого института CHIPS Manufacturing USA будет развитие региональных связей для обмена ресурсами между компаниями, разрабатывающими и производящими как физические полупроводники, так и цифровые двойники. Представители администрации США в этом месяце проведут совещания о перспективах финансирования с заинтересованными сторонами. Правительство будет инвестировать в оперативную деятельность института, исследования в области цифровых двойников, физических и цифровых объектов, таких как доступ к облачным средам, а также обучение персонала.

На данный момент такие компании, как Intel и Micron, собираются получать финансирование от правительства США в рамках «Закона о чипах и науке». Одной из приоритетных задача администрации США в рамках этого закона является поощрение полупроводниковых компаний к созданию передовых микросхем в США, особенно сейчас, когда спрос на мощные чипы стремительно растёт благодаря буму искусственного интеллекта.

Мобильный чипсет, созданный по передовому 3-нм техпроцессу, был выполнен практически полностью с помощью искусственного интеллекта, избавив инженеров от рутинных задач.

Источник изображения: Samsung

Samsung анонсировала свой первый мобильный чип, включающий CPU и GPU, созданный по 3-нм техпроцессу с использованием передовых транзисторов с круговым затвором GAAFET (Gate-All-Around Field-Effect Transistor). Однако еще более впечатляющим фактом является здесь то, что весь дизайн и оптимизация этого чипа были выполнены с помощью инструментов электронно-компьютерного проектирования (EDA) на базе искусственного интеллекта, а не инженерами, сообщает Techspot. Инструментарий был предоставлен компанией Synopsys.

Пакет Synopsys.ai включает три ключевых автоматизированных инструмента — DSO.ai для проектирования чипов, VSO.ai для функциональной верификации и TSO.ai для тестирования полупроводниковых изделий. Обрабатывая большие объемы данных при помощи моделей глубокого обучения, эти ИИ-модули автоматизируют и ускоряют этапы разработки, которые изначально требуют очень много времени и ресурсов.

Искусственный интеллект оптимизировал в новом 3-нм чипе Samsung буквально все аспекты, начиная от размещения компонентов на кристалле и трассировки, и заканчивая временной синхронизацией, балансировкой производительности и энергопотребления. По заявлению Synopsys, одно только программное обеспечение Fusion Compiler сэкономило инженерам Samsung недели кропотливого ручного труда.

Результаты не могут не заслуживать внимания. Благодаря оптимизированным ИИ-методам, таким как разбиение проекта, многотактовая синхронизация и отображение соединений, чипсет Samsung на 3-нм техпроцессе продемонстрировал прирост тактовой частоты CPU на 300 МГц в сочетании с 10-% экономией динамической мощности по сравнению с первоначально заданными параметрами.

Это первый сложный проект Samsung на ее новейшем 3-нм техпроцессе с транзисторами с круговым затвором, несмотря на то, что Samsung представила коммерческий GAAFET-техпроцесс первой в индустрии почти два года назад. Но до сих пор он использовался лишь для выпуска относительно простых чипов для майнинга криптовалют.

Стоит отметить, что в анонсе Samsung центральное внимание уделено инновационной технологии проектирования, а не самому полученному продукту. Поэтому компания не указала, о каком конкретно мобильном чипе идёт речь. Ранее утверждалось, что первым мобильным 3-нм чипом компании станет Exynos 2300, однако впоследствии Samsung отказалась от его выпуска.

Благодаря поддержке Synopsys, Samsung наконец сможет выйти на рынок высокопроизводительных 3-нм мобильных чипов. Успешное внедрение технологий проектирования на базе ИИ поможет компании быстрее нарастить производство GAAFET-чипов для будущих флагманских смартфонов, планшетов и ноутбуков линейки Galaxy.