По неким соображениям Samsung уже давно выпускает два варианта своих флагманских смартфонов. На одних рынках аппараты получают собственные процессоры Exynos, а на других — аналогичный чип Snapdragon от Qualcomm. В остальном оба варианта функционально идентичны, причём Samsung иногда даже отключает для этого некоторые возможности. Однако в Galaxy S10 в следующем году, возможно, отличия будут более существенными: разница между двумя вариантами может выйти за рамки одного лишь процессора и включать также существенно другую логическую плату.

Фактически и сейчас есть некоторые функциональные расхождения между вариантами смартфонов на базе Exynos и Snapdragon. В некоторых тестах телефоны Galaxy с однокристальными системами Exynos обходят Qualcomm-аналоги с точки зрения производительности CPU, но графика Adreno обычно, напротив, остаётся в победителях. Недавно было обнаружено, что Samsung ограничила в своих вариантах Galaxy S8 и Galaxy Note 8 на базе чипов Exynos запись видео форматом 4K с 30 кадрами/с, потому что чипы Snapdragon не умели обрабатывать 4K/60p.

Но корейский ресурс ETnews утверждает, что в Galaxy S10 будет сделан ещё один шаг в направлении отличий. Источники сообщают, что вариант с Exynos будет использовать логическую плату Stacked SLP (подложка, подобная PCB), что, по слухам, планировалось ещё в Galaxy S9. На практике это означает, что Samsung может значительно сократить объём пространства, используемого логической платой, путём укладки чипов друг на друга, оставив больше места для батареи или других компонентов.

Из отчёта следует, что это будет справедливо только для вариантов на базе Exynos. Поэтому, возможно, Samsung попытается использовать это дополнительное пространство для функций или характеристик, которые будут недоступны на моделях с чипами Qualcomm. Конечно, это лишь слухи. Ожидается, что Galaxy S10 будет иметь множество новых возможностей, включая встроенный в дисплей сканер отпечатков пальцев, а также скрытую под экраном фронтальную камеру.

Тайваньская полупроводниковая кузница TSMC планирует до конца 2018 года создать более 50 проектов чипов для её 7-нм техпроцесса, а к концу 2019 года стадии tape out должны достигнуть уже свыше 100 чипов по нормам 7 нм и 7+ нм (EUV). TSMC ожидает, что выручка от печати 7-нм кристаллов составит более 20 % совокупной в четвёртом квартале 2018 года и почти 10 % — за весь год.

TSMC планирует в 2020 году освоить массовое производство 7-нм норм с применением литографии в крайнем ультрафиолетовом излучении (EUV). Большинство же 7-нм чипов, которые TSMC собирается выпускать в 2019 году, будут печататься на основе 7-нм техпроцесса первого поколения. Исполнительный директор компании Си Си Вэй (CC Wei) на недавней встрече с инвесторами отметил, что в 2019 году доходы от 7-нм производства (включая обновлённые нормы с EUV), вероятно, превысят 20 %.

По словам рыночных наблюдателей, основными покупателями 7-нм техпроцесса TSMC станут Apple, Huawei и Qualcomm, а также AMD, NVIDIA, Xilinx и ряд разработчиков ИИ-чипов. Считается, что конкурентоспособное 7-нм производство позволит TSMC нарастить выручку от производства в 2019 году, в основном благодаря заказам от Apple, Huawei и AMD. Тем временем Qualcomm намерена вернуться к TSMC, заказав в следующем году новые высококлассные однокристальные системы серии Snapdragon 800.

Несмотря на успехи, TSMC пересмотрела в сторону снижения прогноз роста выручки на 2018 год (в долларовом выражении): до 6,5 % против заявленных ранее 7–9% — преимущественно из-за продолжающегося спада спроса в секторе криптовалют. TSMC рассчитывает получить доходы в размере $9,35–9,45 млрд в последней четверти года. Компания объяснила свой менее оптимистичный прогноз квартала главным образом снижением коэффициента загруженности старых 28-нм (упал ниже 90 %) и других уже отработанных технологических мощностей. «Наш бизнес будет продолжать получать выгоду за счёт сильного спроса на нашу 7-нанометровую технологию», — отметила финансовый директор компании Лора Хо (Lora Ho).

Если загрузка 7-нм мощностей сейчас действительно максимальная, то предложение 28-нм чипов в мире уже превышает спрос, и потому компания оптимизирует свои 22-нм нормы. TSMC, как сообщается, останется эксклюзивным производителем чипов Apple A12 для новых iPhone, а в следующем году рассчитывает на рост заказов на выпуск кристаллов для смартфонов, HPC, Интернета вещей и автомобильной электроники.

Как сообщает тайваньский ресурс Digitimes, ссылаясь на своих информаторов, компания MediaTek собирается до конца текущего месяца представить новую однокристальную систему Helio P70 для смартфонов. Она будет производиться с соблюдением 12-нм полупроводниковых норм и призвана закрепить успехи компании, скоростные чипы которой в последнее время стали пользоваться определённой популярностью в среднем и начальном сегментах рынка.

Источники отмечают, что конфигурация CPU в Helio P70 будет аналогична используемой в предыдущем Helio P60: связка из четырёх высокопроизводительных ядер Cortex-A73 и четырёх энергоэффективных Cortex-A53. В качестве графического ускорителя будет по-прежнему выступать Mali-G72.

Главное же новшество P70 — наличие отдельного специализированного NPU (блока нейронной обработки) против APU (ускоренного процессора) в P60. В то время как P60 позиционируется в качестве конкурента Qualcomm Snapdragon 660, P70 будет противостоять набирающему в последнее время популярность Snapdragon 710.

В дополнение к запланированному запуску P70, до конца года MediaTek также приступит к массовому производству 7-нм ASIC: речь идёт о переводе 56G PAM4 SerDes IP на 7-нм нормы FinFET. Об этом сообщил вице-президент и управляющий подразделения интеллектуальных устройств в MediaTek Джерри Ю (Jerry Yu). Согласно данным рыночных источников, эти 7-нм ASIC будут закупаться двумя ведущими производителями игровых консолей.

Компания Qualcomm объявила о выпуске семейства решений Wi-Fi 60 ГГц. Стандарт Wi-Fi 802.11ay, который лежит в основе этих чипов беспроводной связи, позволяет достигать теоретических скоростей, превосходящих большинство домашних проводных подключений Ethernet. QCA64x8 и QCA64x1 смогут обеспечить скорость передачи данных выше 10 Гбит/с.

Для наглядного сравнения показателей 802.11ay на частоте 60 ГГц можно напомнить, что самое лучшее интернет-соединение в большинстве крупных городов США не превышает 1 Гбит/с. Учитывая теоретическую скорость этого стандарта Wi-Fi, узким местом для него вполне могут стать другие компоненты ПК.

Эти чипы Qualcomm — не первые на рынке, использующие частоту 60 ГГц. В прошлом выходили маршрутизаторы, которые задействовали стандарт 802.11ad на частоте 60 ГГц. Его проблема была в ограниченной дальности: чтобы добиться хорошей скорости, пользователи должны были сидеть практически рядом с маршрутизатором и не иметь физических помех. Стандарт 802.11ay призван решить эту проблему: обещана работа на расстоянии до 300 метров, хотя сигнал будет плохо проникать через стены и другие преграды. Существует также стандарт 802.11ax, который всё ещё разрабатывается: его дальность будет не такой большой, зато проникающая способность заметно улучшится.

Есть несколько вариантов использования 802.11ay, где технология имеет большой потенциал. Прежде всего, речь идёт о гарнитурах виртуальной реальности. Сегодня шлемы высокого класса вроде Oculus Rift или HTC Vive требуют проводного подключения к компьютеру. Но с новыми чипами связи необходимость в шнурах может отпасть, благодаря чему окружение станет более удобным.

Qualcomm также утверждает, что этот новый 60-ГГц стандарт сможет поддерживать функции Wi-Fi Sensing, такие как обнаружение присутствия пользователя, распознавание жестов, построение карты комнаты, более точное местоположение и улучшенное распознавание лиц.

Тайваньская полупроводниковая кузница TSMC намерена заполучить все заказы на чипы A13, которые Apple будет использовать в iPhone и других устройствах в 2019 году. Это, по мнению источников из цепочек поставок, позволит компании укрепить своё доминирование в секторе контрактного производства чипов.

В первой половине 2018 года TSMC уже захватила 56 % мировых заказов на производство полупроводников. Благодаря тому, что TSMC останется эксклюзивным поставщиком чипов серии A в 2019 году, тайваньское предприятие имеет все шансы вывести свою долю рынка в ближайшие годы за пределы 60 %. Напомним: TSMC является эксклюзивным производителем чипов Apple A с 2016 года.

Ожидается также, что объёмы поступающих в TSMC заказов на печать 7-нм чипов будут расти, прежде всего благодаря AMD, Huawei, MediaTek, NVIDIA и Qualcomm. Всё это окажет существенное влияние на рост доли рынка в 2019 году.

Более того, разработанная инженерами TSMC технология упаковки чипов Integrated Fan-Out на уровне пластины сделает её 7-нм техпроцесс ещё более конкурентоспособным по сравнению с предложениями других контрактных производителей. Упаковка InFO позволяет накладывать логические матрицы друг на друга и затем устанавливать их непосредственно на печатной плате. Такая упаковка уменьшает толщину платы.

Наконец, ожидается, что TSMC первой в индустрии освоит передовое производство с применением литографии в крайнем ультрафиолете — уже первые кристаллы для этих норм 7N+ достигли стадии tape out. С учётом того, что Globalfoundries отказалась от освоения своих 7-нм мощностей, количество серьёзных соперников TSMC сократилось. Последняя, как сообщается, опережает Samsung и в области наращивания объёмов 7-нм производства, хотя корейская компания уже получила заказы на такие чипы от Qualcomm и своего собственного мобильного подразделения.

За каких-то три года компания TSMC незаметно стала крупнейшим в мире упаковщиком чипов объёмной (3D) компоновки. Как сообщает тайваньский интернет-ресурс DigiTimes, в области 2.5D/3D-упаковки чипов TSMC обладает возможностями обрабатывать до 200 тыс. подложек в месяц. Для сравнения, лидирующие на рынке упаковки чипов компании Advanced Semiconductor Engineering (ASE) и Amkor Technology могут ежемесячно упаковывать в 2.5D/3D-упаковку кристаллы с 20–30 тыс. пластин каждая, а компания Siliconware Precision Industries (SPIL) — 100–120 тыс. пластин. Ради справедливости уточним, все перечисленные компании (кроме TSMC) имеют куда большие возможности для упаковки обычных планарных или одиночных кристаллов, куда TSMC вход заказан.

NVIDIA Tesla P100 (пример упаковки TSMC CoWoS, GPU и HBM)

История самостоятельной 2.5D/3D-упаковки TSMC началась с покупки в 2014 году тайваньского завода компании Qualcomm по выпуску дисплеев Mirasol на MEMS-ячейках. Тайваньский производитель превратил завод Qualcomm в фабрику по передовой упаковке чипов. Внедрённый на предприятии метод упаковки InFO-WLP (integrated fan-out wafer-level packaging) помог TSMC выиграть заказы на выпуск часов Apple Watch и 10-нм SoC Apple. В настоящий момент на предприятии в основном применяется метод упаковки CoWoS (chip on wafer on substrate), с помощью которого, например, TSMC выпускает GPU NVIDIA Volta с памятью HBM на общей подложке. Но это всё упаковка 2.5D, которая использует тот или иной субстрат (мост, подложку).

2.5D упаковка TSMC: InFO и CoWoS

Настоящая 3D-упаковка начнётся с освоения технологии  WoW (wafer-on-wafer). Это прямая состыковка кристаллов либо со стороны контактной группы, либо с лицевой стороны (со стороны расположения элементов). Сообщатся даже о первом клиенте на эту технологию, которым якобы стала компания HiSilicon (подразделение Huawei).

Пример упаковки Wafer on Wafer (Cadence)

Сообщается, что для упаковки WoW и более прогрессивных методов производства чипов компания TSMC собирается строить на севере Тайваня новый завод. В компании TSMC не подтвердили эту информацию, но знакомые с работой правительственного агентства по контролю за окружающей средой источники раскрыли, что Environmental Protection Administration (EPA) начала оценку влияния возможного завода на среду вблизи города Чунань в провинции Мяоли.

Apple S1 для «умных» часов Apple (упаковка типа SiP)

Объёмная упаковка чипов представляется ключевой технологией для продления действия закона Мура. Пусть в видоизменённой форме, но этот закон продолжит работать. Это означает дальнейший прогресс в деле выпуска более совершенных полупроводниковых решений, а для компании TSMC самостоятельное участие в процессе прогрессивной упаковки чипов станет гарантией успешного будущего.

В конце лета на выставке IFA 2018 компания HiSilicon, являющаяся дочерним предприятием Huawei, официально представила мобильный процессор Kirin 980. Он стал первым чипсетом для смартфонов, произведённым по 7-нм техпроцессу, но только на бумаге. По факту же первенство досталось однокристальной системе A12 Bionic, которая служит аппаратной основой поступившим на прошлой неделе в продажу Apple iPhone Xs и Xs Max.

Первый смартфон на базе Kirin 980 будет анонсирован 12 октября

Что касается Kirin 980, то первый смартфон на его базе — Huawei Mate 20 Pro — будет анонсирован только 12 октября. Однако Huawei не намерена уступать конкуренту из Купертино: как передаёт сайт Gizchina, компания настаивает на превосходстве Kirin 980 над A12 Bionic. Правда, в чём и насколько, источник не уточнил.

Компания Huawei привела целый перечень пунктов, по которым Kirin 980 первый в мире

Kirin 980 содержит 6,9 млрд транзисторов, в то время как их количество в Kirin 970 составляет 5,5 млрд. Компания также уверяет, что за счёт более мелкого техпроцесса Kirin 980 работает на 20 % быстрее своего предшественника — Kirin 970, а его энергоэффективность возросла на 58 %. Кроме того, новая микросхема содержит анонсированные несколько месяцев назад ядра Cortex-A76, которые позволили увеличить производительность одного ядра на 75 %, а энергоэффективность поднять на 58 %.

По сравнению с предшественником, Kirin 980 улучшился во всём

За обработку графики в Kirin 980 отвечает GPU Mali-G76, который по сравнению с ускорителем Mali-G72 в Kirin 970 стал на 46 % мощнее и на 178 % эффективнее с точки зрения потребления энергии. Все эти проценты вылились в реальное преимущество перед Qualcomm Snapdragon 845, до недавнего времени считавшимся топовым решением для Android-устройств. По крайней мере, к такому выводу можно прийти на основании результатов предварительных тестов в бенчмарках вроде GeekBench. Однако более точные и объективные сравнения появятся только после выхода Huawei Mate 20 Pro.

Помимо 7-нм техпроцесса ключевыми особенностями HiSilicon Kirin 980 являются два нейросетевых модуля, благодаря которым смартфон будет обрабатывать видео в два раза быстрее и распознавать до 4500 изображений в минуту; поддержка оперативной памяти LPDDR4X 2133 МГц и встроенный LTE-модем Cat.21 со скоростью передачи данных до 1,4 Гбит/с.

Кадр из презентации процессора A12 Bionic, лежащего в основе iPhone 2018 года

Apple на презентации iPhone Xs, Xs Max и XR была не столь словоохотлива в отношении аппаратной платформы своих новинок. Тем не менее, мы знаем, что A12 Bionic содержит шесть CPU-ядер с повышенной на 15 % производительностью, а также графический контроллер собственной разработки, ставший на 50 % мощнее. Нейронный процессор Neural Engine в «яблочном» чипе один, но утверждается, что его быстродействие повысилось в девять раз по сравнению с A11. В итоге построенный на базе A12 Bionic смартфон iPhone Xs установил рекорд в бенчмарке AnTuTu, набрав 363 000 баллов. Для сравнения: флагманские модели на Snapdragon 845 демонстрируют показатель в районе 290 000 очков. Сможет ли Kirin 980 превзойти этот результат, покажет время.

Как сообщает ресурс Bloomberg со ссылкой на своих информаторов, Samsung Electronics планирует сократить объём выпуска чипов памяти в следующем году, чтобы сохранить ограниченные поставки, несмотря на ожидаемое сокращение спроса. Спад спроса обусловлен различными факторами: например, аналитики DRAMeXchange (подразделение компании TrendForce) полагают, что весомую лепту в ситуацию с памятью вносит и наблюдаемый сегодня дефицит 14-нм процессоров Intel.

Такой шаг Samsung призван удержать или даже повысить цены на полупроводниковые чипы. Рост совокупной ёмкости поставляемой на рынок памяти (bit growth) является ключевым показателем для оценки рыночного спроса. Samsung в настоящее время ожидает рост менее чем на 20 % по ёмкости поставляемой на рынок памяти  DRAM и на 30 % — для флеш-памяти Nand. Для сравнения: в начале текущего года Samsung заявила, что ожидает рост на 20 % для DRAM и 40 % для Nand в 2018 году.

Полупроводниковая индустрия известна своими циклами роста и падения, но инвесторы всё сильнее обеспокоены тем, что Samsung и подобные её компании идут на спад, поскольку спрос неуклонно сокращается после многих лет рекордной прибыли, обусловленной взрывным ростом мобильного рынка. Если Samsung, крупнейший в мире производитель Nand и DRAM, урежет своё производство, это может помочь поддержать цены для Samsung, SK Hynix и Micron Technology. «Мы гибко управляем запасами в соответствии с ситуацией поставок и спроса на рынке», — сказал представитель Samsung в ответ на вопросы журналистов.

«Осталось всего три основных игрока на рынке памяти, и у них есть все возможности для контроля поставок», — отметил управляющий фондом KTB Asset Management Парк Сун-Шин (Park Sung-shin). Котировки акций Samsung Electronics опустились примерно на 1 % во время прошедших в Сеуле в четверг торгов. Всего за несколько часов до этого Micron, крупнейший производитель чипов памяти в США, дал прогноз по доходам, который оказался ниже оценок аналитиков, добавив, что двухлетний всплеск спроса на его продукцию спадает.

Хотя ограничение поставок чипов может привести к росту цен на них, это также означает, что Samsung и её конкуренты сократят объёмы инвестиций, а также траты на оборудование и материалы от таких компаний, как Applied Materials и Lam Research. Полупроводниковые чипы — самый большой и прибыльный бизнес Samsung, поскольку корейская компания выпускает кристаллы для собственных устройств и продаёт их другим производителям смартфонов. Полупроводниковое подразделение в 2017 году принесло операционный доход в размере 35,2 трлн вон ($31,4 млрд) — более чем в два раз больше по сравнению с предыдущим годом, что помогло компании достичь рекордного уровня прибыли.

«Если Samsung сократит свой показатель bit growth, это покажет, что компания довольна текущей структурой рынка олигополии, — считает аналитик Bloomberg Intelligence в Гонконге Антея Лай (Anthea Lai). — Компания предпочитает держать поставки ограниченными при высоких ценах вместо того, чтобы отвоёвывать долю на рынке и рисковать более низкими ценами, поэтому высоки шансы того, что цены на DRAM не будут снижаться».

Акции Samsung упали на 7,3 % за текущий год после достижения рекордного максимума в 2017 году. В свою очередь, акции Micron выросли на 4,8 % в Нью-Йорке после отчёта Bloomberg. Ценные бумаги Western Digital, которая владеет вместе с Toshiba частью совместного предприятия по производству флеш-памяти, выросли на 3,9 %.

Ранее в этом месяце аналитики Morgan Stanley во главе с Шоном Кимом (Shawn Kim) предсказали ослабление спроса на серверную память DRAM и предостерегли производителей от наращивания запасов. Согласно данным IC Insights, в 2017 году показатель bit growth для DRAM составил лишь 20 %, что вдвое ниже 40 % в 2016 году. В то время как серверы подпитывают спрос на ОЗУ, замедление продаж смартфонов во всем мире вызывает озабоченность аналитиков относительно дальнейшего роста рынка полупроводников.

Недавно редактор авторитетного ресурса OSNews Том Холверда (Thom Holwerda) опубликовал материал, посвящённый некоторым выводам на основе его исследований работы модемов в iPhone. Одним из направлений его деятельности является выявление уязвимостей устройств широкополосной связи. После того, как Apple анонсировала новую серию смартфонов iPhone, он загрузил некоторые прошивки OTA с ipsw.me и приступил к анализу тех частей, которые относятся к модему LTE.

Как правило, современные модемы для управления беспроводной связью 2G / 3G / 4G / CDMA / 5G оснащаются собственными мощными процессорами, причём достаточно общего назначения ввиду чрезвычайной сложности стандартов. Поэтому времена специализированных FPGA давно прошли (по крайней мере, для основной массы модемов) и сегодня, как правило, применяются чипы ARM (Cortex-M, Cortex-R или что-то подобное), Qualcomm Hexagon (своего рода процессор общего назначения, VLIW DSP) или другие более или менее известные архитектуры.

Apple ничем не отличалась в данном отношении, и вплоть до iPhone X применяла два варианта модемов: для рынков с сетями CDMA и для остальных стран. CDMA был основан на Qualcomm Hexagon DSP, а GSM-версия — на Intel XMMxxxx. Те, кто следит за связанными с Apple новостями, наверняка знает, что в новом поколении смартфонов из-за деловых разногласий компания решила полностью отказаться от Qualcomm в пользу исключительно модемов Intel.

Люди, знакомые с процессом обратной разработки старых прошивок модемов Intel, знают, что они содержат код ARM. Другими словами, Intel применяла собственные версии ядер с архитектурой ARM в однокристальных системах для своих модемов. Но при попытке провести процедуру дизассемблирования в новых прошивках Том Холверда неизменно получал негативный результат.

Сначала он подумал, что код зашифрован и не может быть подвергнут дизассемблированию обычными методами, но анализ энтропии кода показал, что это не так. Тогда он попробовал провести процедуру с прицелом на RISC-архитектуры, которые знал: почти все, начиная от Dreamcast SH4 и заканчивая Fujitsu/Siemens в Nikon D90. Результат был столь же безуспешным.

Тогда специалист сделал совершенно безумное, как ему казалось, предположение: раз речь идёт об Intel, почему бы не попробовать в конце концов провести обратное проектирование с прицелом на x86. Не веря своим глазам, он обнаружил, что прошивки для новых модемов Intel, используемых в iPhone, действительно написаны для процессора x86. Так что, если кому-то не хватало ещё одного ядра x86, его можно получить, приобретя iPhone XS или XR.