Представители TSMC вчера сделали ряд заявлений, не только подтвердив намерения начать выпуск 2-нм продукции до конца следующего года, но и пообещав внедрить технологию A16 с опережением первоначального графика уже во второй половине 2026 года. При этом ей не потребуется дорогое оборудование с высоким значением числовой апертуры, которое намерена использовать для техпроцесса Intel 14A одноимённая компания.

Источник изображения: TSMC

Кевин Чжан (Kevin Zhang), старший вице-президент TSMC по развитию бизнеса, в интервью Reuters отметил, что компания ускорила освоение техпроцесса A16 по требованию неких разработчиков чипов для систем искусственного интеллекта. Он также выразил уверенность, что TSMC потребуются литографические сканеры ASML с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV), которые стоят около $380 млн за штуку, для производства чипов по технологии A16. В этом отношении TSMC демонстрирует другой подход по сравнению с Intel, которая такое оборудование ASML уже начала испытывать, пусть и в единичном экземпляре, чтобы провести эксперименты ещё в рамках технологии 18A, а потом внедрить к 2027 году уже в рамках серийной версии техпроцесса 14A. Несмотря на высокие капитальные затраты, Intel считает переход на использование литографических сканеров с высоким значением числовой апертуры важным этапом достижения преимущества над конкурентами по себестоимости изготавливаемой продукции.

Компания TSMC в рамках техпроцесса A16 будет использовать литографические сканеры существующего поколения, как можно понять со слов руководства. Разного рода ухищрения с шаблонами, подбор новых химикатов и расходных материалов, а также использование искусственного интеллекта для поиска дефектов позволят TSMC обойтись без более дорогого оборудования при производстве 1,6-нм чипов. Впрочем, подводить питание с оборотной стороны кремниевой пластины TSMC в рамках технологии A16 всё равно будет, поэтому серьёзные новшества в этом смысле всё-таки будут предусмотрены.

В годовом отчёте TSMC отмечается, что компания будет изучать возможность использования литографического оборудования следующего поколения в рамках техпроцесса A14 и более новых, но просто на этапе A16 его применение не кажется экономически целесообразным. Представители TSMC уже высказывались на эту тему, когда впервые стало известно о намерениях Intel перейти на использование сканеров с высоким значением числовой апертуры. Попутно компания будет работать над совершенствованием фотошаблонов и расходных материалов для обработки кремниевых пластин, поэтому сугубо переходом на новые литографические сканеры дело в будущем не ограничится.

Активность Intel по возвращению себе технологического лидерства в сфере литографии ко второй половине десятилетия не могла остаться без ответа действующего лидера в лице тайваньской компании TSMC, а потому на этой неделе она заявила, что собирается освоить выпуск 1,6-нм чипов ко второй половине 2026 года.

Источник изображения: TSMC

Для этих заявлений руководством TSMC была использована площадка Североамериканского технологического симпозиума в Калифорнии, что косвенно намекало не только на соперничество с Intel в этой сфере, но и на готовность TSMC внедрять передовую технологию на американской земле. Напомним, что обязательство наладить выпуск в США чипов по 2-нм технологии в этом десятилетии стало для TSMC одним из условий получения субсидий от властей страны. Пока нет информации на тот счёт, будет ли 1,6-нм техпроцесс освоен американскими предприятиями TSMC, и в какие сроки это произойдёт.

Представители TSMC лишь пояснили, что 1,6-нм технология способна значительно увеличить плотность размещения логических элементов и их быстродействие по сравнению с техпроцессом N2P. В частности, скорость переключения транзисторов вырастет на 8-10 % при неизменном напряжении, энергопотребление удастся снизить на 15-20 % при том же быстродействии, а в серверном сегменте плотность размещения транзисторов удастся увеличить в 1,1 раза. Попутно сообщается, что помимо структуры транзисторов с окружающим затвором, которую конкурирующая Samsung начала использовать ещё в рамках своего 3-нм техпроцесса, компания TSMC при выпуске чипов по технологии A16 будет использовать и подвод питания с оборотной стороны кремниевой пластины. Intel такое решение намеревается использовать при выпуске чипов по своим технологиям 20A и 18A с 2025 года.

Компания TSMC сообщает, что техпроцесс N2 должен быть освоен в массовом производстве во второй половине 2025 года, после этого производитель займётся техпроцессом A16. В 2025 году компания также собирается освоить техпроцесс N4C, который от N4P будет отличаться сниженной на 8,5 % себестоимостью производства чипов при невысокой сложности внедрения. Кроме того, выход годной продукции по этому техпроцессу должен стать выше.

По словам представителей TSMC, компания ускорила разработку технологии A16 с учётом потребностей неких компаний, интересующихся возможностью выпуска чипов для систем искусственного интеллекта с её помощью. Примечательно, что литографические сканеры с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV) для выпуска 1,6-нм продукции TSMC, скорее всего, не потребуются. Первыми клиентами TSMC по техпроцессу A16 как раз станут разработчики ускорителей вычислений, а на процессоров для смартфонов, как это происходило обычно.

Напомним, Intel собирается освоить техпроцесс 14A к концу 2026 года или в начале 2027 года, но различия в подходе производителей к оценке основных геометрических параметров своих литографических технологий не позволяет напрямую сопоставлять решения разных производителей. В любом случае, TSMC освоит техпроцесс A16 к 2026 году, а Samsung собирается наладить выпуск чипов 1,4-нм класса к 2027 году.

Будет TSMC совершенствовать и технологию интеграции полупроводниковых компонентов. К 2027 году будет освоена разновидность технологии CoWoS, позволяющая интегрировать на уровне кремниевой пластины чипы с несколькими разнородными кристаллами, память типа HBM и прочие компоненты. К концу следующего года будут сертифицированы новые методы упаковки чипов, которые будут использоваться в автомобильном сегменте с его повышенными требованиями к надёжности и безопасности. Интеграция кремниевой фотоники тоже будет эволюционировать и к 2026 году обеспечит прямую интеграцию оптических соединений на уровне упаковки полупроводниковых чипов.

Формально нидерландская компания ASML отчиталась об итогах первого квартала ещё при старом генеральном директоре Петере Веннинке (Peter Wennink), но его преемник Кристоф Фуке (Christophe Fouquet) вступит в должность уже завтра. Ему предстоит руководить самой дорогой компанией Европы в очень непростых геополитических условиях.

Источник изображения: ASML

ASML является крупнейшим в мире поставщиком литографических сканеров, без которых в наши дни не обходится выпуск полупроводниковых компонентов. Из примерно 40 000 сотрудников ASML примерно 40 % являются иностранцами, и это уже само по себе представляет определённую проблему для компании, которая настроена существенно увеличить объёмы выпуска продукции в условиях, когда власти Нидерландов пытаются ужесточить иммиграционное законодательство. Компания располагает примерно 5000 поставщиками специализированных компонентов, и с ними новому руководству ASML тоже предстоит поддерживать доброжелательные и конструктивные отношения.

Опыт работы в отрасли на протяжении 16 лет, как считает издание Wired, поможет Кристофу Фуке сохранить лидерство ASML в сегменте литографических сканеров, но политика властей США и Нидерландов, которые запрещают компании экспортировать в Китай самые передовые литографические системы, невольно подталкивает китайскую сторону к импортозамещению. Не желая оставаться за бортом технического прогресса, как того хотели бы США и их союзники, Китай будет вынужден разработать собственное литографическое оборудование. При этом в прошлом квартале эта страна определяла 49 % выручки ASML, поэтому дальнейшие экспортные ограничения на этом направлении будут негативно сказываться на финансовых результатах деятельности компании.

Летом прошлого года Кристоф Фуке высказывался в пользу сохранения международного сотрудничества, утверждая, что достижение технологического суверенитета отдельными странами будет весьма сложным и дорогим мероприятием. Нидерландские эксперты также считают, что бизнес ASML уже давно вырос далеко за пределы национальных интересов, и решать вопросы типа предоставления экспортных лицензий на поставку оборудования в Китай должны власти Евросоюза. Санкции против Китая обостряют вопрос конкуренции с местными производителями оборудования, и у ASML не так много рычагов воздействия на ситуацию. Привлекая больше внимания к проблемам компании на уровне Евросоюза, новый глава ASML мог бы создать более благоприятные условия для её работы.

Несмотря на введение США ограничений на экспорт в Китай оборудования для производства чипов, в первые два месяца 2024 года наблюдался значительный рост поставок в страну литографических систем из Нидерландов, сообщил ресурс Tom's Hardware. Основным покупателем оборудования нидерландской ASML был, как утверждают источники, крупнейший китайский контрактный производитель микросхем Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC).

Источник изображения: Micron

По данным Таможенной службы Китая, импорт оборудования за два месяца вырос год к году на 256,1%, хотя и упал по сравнению с предыдущим кварталом на 44,8 %. При этом за два месяца было поставлено 32 системы. Всего за этот период из Нидерландов в Китай было поставлено литографического оборудования на $1,057 млрд.

Рост импорта связан с тем, что Нидерланды в июне 2023 года ввели дополнительные ограничения на экспорт оборудования для производства чипов, которые вступили в силу 1 января 2024 года. Из-за этого китайские компании во второй половине 2023 года активно скупали литографическое оборудование. Только в ноябре 2023 года рост закупок составил год к году 1050 %.

Столь значительный рост закупок оборудования для обработки кремниевых пластин вполне объясним, поскольку в 2024 году в Китае планируют ввести в эксплуатацию 18 новых полупроводниковых фабрик. Пользуясь моментом нидерландский производитель ASML значительно нарастил продажи продукции, причём более дорогой. Если в мае 2023 года средняя цена продажи (ASP) литографической системы, импортированной из Нидерландов, составляла $10 млн, то в первые два месяца 2024 года средняя стоимость системы равнялась $30 млн.

Китайским производителям чипов то и дело приходится сталкиваться с новыми ограничениями на получение оборудования из США, Нидерландов и Японии, но действующие санкции пока сосредоточены преимущественно на решениях для продвинутых техпроцессов. Nikon считает, что в таких условиях сможет активно развивать свой бизнес на китайском направлении.

Источник изображения: Nikon

Японский производитель оптических систем поставляет и литографическое оборудование, причём в далёком 2007 году он даже создал прототип сканера для работы с так называемым EUV-излучением. Подобная инициатива в масштабах серийного производства потребовала бы существенных капитальных затрат, а потому от выпуска оборудования для работы с EUV-литографией, позволяющей производить чипы по технологиям 7 нм и тоньше, в Nikon отказались.

Высвободившиеся ресурсы компания решила направить на выпуск оборудования для более зрелых техпроцессов и его адаптацию под нужды конкретных групп клиентов. В связи с бурным развитием китайского рынка электромобилей, как поясняет DigiTimes, компания Nikon рассчитывает неплохо заработать на поставках в КНР оборудования для выпуска силовой электроники, включая производимые по 28-нм техпроцессу чипы.

В текущем году китайские клиенты Nikon начнут получать систему для травления пластин из карбида кремния, которая получила обозначение NSR-2205iL1. Оборудование для работы с карбидом кремния Nikon выпускала уже 30 лет назад, но из-за отсутствия спроса на него сделала продолжительную паузу, а теперь на фоне возрождения интереса к таким системам разработала и подготовила к выпуску новый продукт. Китайские производители автомобильных компонентов охотно закупают оборудование Nikon, даже если спектр его возможностей ограничивается работой с 28-нм техпроцессом. Представители японского производителя убеждены, что в последующие десять лет китайский рынок полупроводниковой продукции будет демонстрировать взрывной рост.

Искусственному интеллекту нашлось применение не только на этапе разработки чипов и программного обеспечения для них, но и при создании технологической оснастки для их производства. По крайней мере, сотрудничество Nvidia и Synopsys позволило заметно ускорить процесс разработки фотомасок, а также внедрения корректирующих действий в техпроцессы при выпуске чипов методом оптической литографии.

Источник изображения: Nvidia

Как поясняется в пресс-релизе на сайте Nvidia, эта компания в сотрудничестве с разработчиком программного обеспечения для проектирования чипов и технологической оснастки Synopsys применили искусственный интеллект для оптимизации работы программной платформы cuLitho, которая уже использовала вычислительные возможности GPU для оптимизации процесса разработки фотомасок при выпуске чипов.

Во-первых, сам по себе перенос профильных вычислений с центральных процессоров на графические позволяет значительно ускорить процесс разработки фотошаблонов, коих для производства современных чипов требуется всё больше с учётом освоения более «тонких» норм литографии. Силами центральных процессоров расчёты могут осуществляться на протяжении 30 млн часов или даже дольше, но система с 350 ускорителями Nvidia H100 способна заменить центр обработки данных с 40 000 центральных процессоров, сокращая потребность в занимаемой оборудованием площади и потребляемой электроэнергии.

Компания TSMC, которая является крупнейшим контрактным производителем чипов, в своих технологических процессах внедряет решения Nvidia cuLitho, которые были представлены ещё в прошлом году. Synopsys своё программное обеспечение Proteus для расчёта оптической коррекции приближения при проектировании фотомасок тоже переводит на платформу Nvidia cuLitho, достигая двукратного ускорения процесса по сравнению с использованием вычислительных ресурсов исключительно центральных процессоров. Данные решения в будущем обретут поддержку ускорителей Nvidia семейства Blackwell.

В контексте недавних достижений во взаимодействия компаний Intel и ASML как-то был упущен из виду тот факт, что производители чипов надеются освоить выпуск 2-нм продукции без перехода на использование более дорогих EUV-сканеров с высоким значением числовой апертуры (High-NA). На этой неделе ASML сообщила, что первый сканер Twinscan NXE:3800E с низким значением числовой апертуры (Low-NA) был установлен одним из клиентов компании.

Источник изображения: ASML

Данное оборудование, по словам AnandTech, характеризуется низким значением числовой апертуры (Low-NA), которое соответствует 0,33, но по сравнению с предыдущим поколением литографических сканеров ASML оно обладает увеличенной производительностью и более разумной стоимостью по сравнению со сканерами, использующими высокое значение числовой апертуры.

В любом случае, стоимость одного литографического сканера серии Twinscan NXE:3800E может превысить $200 млн, хотя конкретная сумма не раскрывается. Предполагается, что этот сканер сможет обрабатывать около 220 кремниевых пластин в час против прежних 160 штук, оправдывая свою высокую цену адекватной производительностью, ведь оборудование для EUV-литографии предыдущего поколения, мягко говоря, не отличалось высоким быстродействием.

Такой сканер клиенты ASML смогут применять для выпуска чипов по 2-нм и 3-нм технологиям. Новая система относится к пятому поколению оборудования ASML для работы со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV) в сочетании с низким значением числовой апертуры (Low-NA). В планах ASML значится выпуск ещё как минимум одного поколения такого оборудования, которое получит обозначение Twinscan NXE:4600F и появится примерно в 2026 году.

Компания Intel недавно дала понять, какие новшества планирует использовать после освоения выпуска чипов по техпроцессу Intel 18A в следующем полугодии. К 2026 году ей предстоит внедрить в массовом производстве оборудование с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV), и монтаж первого литографического сканера ASML такого класса уже начался на площадке в Орегоне.

Источник изображения: Intel

Напомним, что в качестве эксперимента Intel будет использовать сканер с поддержкой High-NA EUV ещё в рамках технологии Intel 18A, но исключительно в своём исследовательском центре в Орегоне, где он сейчас проходит процедуру монтажа и наладки после доставки из Нидерландов. В серийном варианте технологию начнут использовать только после освоения техпроцесса Intel 14A в 2026 году, она же поможет освоить техпроцесс Intel 10A в 2027 году.

Недавно Intel опубликовала короткий видеоролик с кадрами доставки первого литографического сканера ASML Twinscan EXE:5000, который обладает высоким значением числовой апертуры и позволит выпускать чипы по технологиям от Intel 14A и ниже, если брать исключительно серийную продукцию. Поставка компонентов этого сканера, который в разобранном состоянии занимает 250 контейнеров, началась ещё в прошлом году, но только сейчас Intel опубликовала видео с процессом разгрузки оборудования и его монтажа в своём исследовательском центре в Орегоне. Как правило, коллективу из 250 инженеров на монтаж и настройку одного сканера требуется до шести месяцев. Как можно судить по видео, из Нидерландов в США компоненты сканера доставляются по воздуху, что позволяет рассчитывать на сокращение сроков доставки по сравнению с морским путём.

Напомним, что недавно аналогичный сканер был в тестовом режиме запущен компанией ASML в Нидерландах, поэтому у специалистов компании, которые будут помогать Intel в движении к соответствующему рубежу, уже будет опыт в этой сфере. Оборудование нового поколения позволяет сократить размеры транзисторов в 1,7 раза и увеличить плотность их размещения в три раза по сравнению с существующими техпроцессами. Предполагается, что один литографический сканер нового поколения стоит около $380 млн, поэтому компании Intel придётся серьёзно вложиться в закупку профильного оборудования, прежде чем начать серийный выпуск продукции по технологии Intel 14A.

В этом году руководство Intel уже поведало о своих планах по освоению техпроцессов Intel 14A и Intel 10A в 2026 и 2027 году соответственно, но изначальным рубежом в перспективных планах развития компании, который обозначил Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) после вступления в должность генерального директора три года назад, являлся именно техпроцесс Intel 18A. Гелсингер утверждает, что на успех этого техпроцесса буквально поставлена судьба компании.

Источник изображения: Intel

Напомним, что в 2021 году перед Intel была поставлена задача освоить пять новых техпроцессов за четыре года и устранить технологическое отставание от конкурентов к 2025 году. К тому моменту компания как раз должна освоить массовый выпуск продукции по технологии Intel 18A, хотя первые экземпляры соответствующих чипов сойдут с её конвейера ещё во второй половине текущего года.

В перспективе выпуском продукции по технологии Intel 18A для собственных нужд компании и её клиентов должны будут заняться предприятия в Аризоне и Огайо, но последние ещё не построены, а потому в ближайшие месяцы Intel может полагаться в этом вопросе только на предприятие в Орегоне, которое соседствует с исследовательским центром, где и внедряется техпроцесс Intel 18A.

В интервью каналу TechTechPotato глава Intel Патрик Гелсингер признался: «Я поставил всю компанию на техпроцесс 18A». Ещё в ноябре прошлого года, как отмечает ресурс PCGamer, Гелсингер не был столь категоричен в этом вопросе, и выражал сомнение, можно ли считать освоение техпроцесса Intel 18A событием, от которого зависит вся дальнейшая судьба компании. Очевидно, теперь у него появились причины полагать, что такая зависимость существует.

Напомним, что от техпроцесса Intel 18A сейчас зависит и успех развития контрактного бизнеса компании, поскольку он уже привлёк не менее четырёх крупных клиентов. Это производители продукции оборонного назначения Boeing и Northrop Grumman, шведская компания Ericsson и корпорация Microsoft. Кроме того, Intel оптимизирует средства разработки и сам техпроцесс Intel 18A под нужды клиентов Arm, поэтому количество заказчиков на этом направлении должно расти. Компания ставит перед собой цель к 2030 году стать вторым по величине контрактным производителем чипов в мире. Соответственно, от успеха в освоении техпроцесса Intel 18A действительно зависит многое.

Для Intel реализация подвода питания к микросхемам с оборотной стороны кристалла, которая предусмотрена в рамках техпроцесса Intel 18A, является важным технологическим изменением. Сейчас верхние слои микросхем связаны как раз с электропитанием, они выполняются из металла, но в них приходится делать многочисленные крохотные окна для передачи сигналов на нижние слои. С одной стороны, возникают помехи для сигнала, с другой — снижается КПД электрической части. Подвод питания к нижним слоям с оборотной стороны кристалла позволит решить эти проблемы.

Недавно Intel призналась, что техпроцесс 14A будет первой ступенью EUV-литографии с использованием оборудования с высокой числовой апертурой (High-NA), а компоненты первого образца такого оборудования компания начала получать ещё в прошлом году от ASML. Теперь стало известно, что специалистам ASML удалось запустить соответствующее оборудование в Нидерландах.

Источник изображения: ASML

Энн Келлехер (Ann Kelleher), которая в Intel отвечает за разработку технологий, во время конференции в Сан-Хосе на этой неделе подтвердила, что используемое для экспериментов оборудование с высоким значением числовой апертуры начало работу в лаборатории ASML, и тестовая кремниевая пластина уже была облучена с его помощью. Экземпляр литографического сканера ASML Twinscan EXE:5000 с аналогичными возможностями сейчас собирается в лаборатории Intel в Орегоне, но если судить по публикации Reuters, к полноценной работе он пока не готов.

Такое оборудование позволяет получить оптическое разрешение до 8 нм за одну экспозицию, что заметно лучше обычных EUV-сканеров, обеспечивающих разрешение 13,5 нм за одну экспозицию. Пока оборудование в Нидерландах проходит дальнейшую калибровку, и обрабатывать кремниевые пластины с целью получения полноценных тестовых чипов пока не готово. Предполагается, что после установки аналогичного сканера у себя в Орегоне Intel сможет начать подобные эксперименты, причём в рамках техпроцесса Intel 18A, хотя в серийном производстве соответствующее оборудование начнёт использовать не ранее 2026 года уже в рамках технологии Intel 14A. К концу 2027 года компания рассчитывает перейти на техпроцесс Intel 10A, который также будет использовать оборудование класса High-NA EUV.

Представители ресурса Tom’s Hardware присутствовали на мероприятии Intel Foundry Direct Connect, и уже после его завершения получили разрешение компании на публикацию части информации о будущих планах Intel, которая была раскрыта клиентам и партнёрам процессорного гиганта. Как выясняется, к концу 2027 года компания рассчитывает начать выпуск продукции по новейшему техпроцессу Intel 10A.

Источник изображений: Tom's Hardware

Если учесть, что до этого обсуждалась лишь возможность выпуска продукции по технологии Intel 14A, то следующую ступень литографии (Intel 10A) можно условно сопоставить с 1-нм техпроцессом, хотя сама Intel подобных параллелей старательно избегает. По уточнённым данным, выпуск чипов по технологии Intel 14A компания планирует начать ещё в 2026 году, поэтому у неё будет примерно год на последующее освоение технологии Intel 10A. По всей видимости, последняя будет подразумевать не только использование EUV-литографии с высоким значением числовой апертуры (High-NA), но и структуры транзисторов с окружающим затвором (GAA) и технологии подвода питания с оборотной стороны печатной платы.

Какой прогресс с точки зрения плотности размещения транзисторов, скорости их переключения и снижения энергопотребления технология Intel 10A обеспечит в сравнении с предшественницей, сейчас не уточняется, но ранее глава компании Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) отмечал, что на нынешнем этапе развития литографии разница между соседними ступенями техпроцессов измеряется 14–15 %, если говорить о соотношении производительности и энергопотребления. В любом случае, Intel рассчитывает на двузначный прирост в процентах, говоря о прогрессе техпроцесса 10A.

В ближайшие годы Intel будет заниматься активной экспансией производства чипов по технологиям, подразумевающим использование EUV-литографии, а доля техпроцессов с нормами 10 нм (Intel 7) и ниже будет неуклонно снижаться, хотя технически даже в 2030 году компания будет выпускать некоторое количество продукции по техпроцессам старше 14 нм.

Попутно будет развиваться бизнес по тестированию и упаковке чипов, услугами которого смогут пользоваться даже те компании, которые не заказывают у Intel непосредственно обработку кремниевых пластин с чипами. От классических технологий упаковки Intel откажется полностью, доверив подобную работу сторонним подрядчикам, а сама будет использовать имеющиеся мощности только для продвинутых методов упаковки чипов, поскольку это выгоднее экономически.

В сфере производства чипов выход Intel на контрактный рынок позволит компании увеличить жизненный цикл каждого техпроцесса и период окупаемости. Одновременно за счёт эффекта масштаба производства будет снижаться себестоимость продукции. В ближайшие пять лет Intel собирается потратить $100 млрд на расширение имеющихся производственных мощностей и строительство новых. Отмечается, что выпуск продукции по технологии Intel 18A (в том числе, для сторонних заказчиков) на предприятиях Fab 52 и Fab 62 в Аризоне начнётся в 2025 году, хотя со временем этот же техпроцесс должны освоить и строящиеся предприятия в штате Огайо. На слайде презентации сроки их ввода в эксплуатацию не указаны, что лишь подливает масла в огонь слухов о задержке с реализацией данного проекта. Первоначально техпроцесс Intel 18A будет осваиваться в Орегоне, где у компании есть исследовательский центр и экспериментальная производственная линия. Это позволит начать выпуск чипов по технологии Intel 18A до конца текущего года.

Какое из предприятий Intel в будущем освоит выпуск продукции по техпроцессу 10A, не уточняется. Ещё одним важным направлением стратегического развития Intel станет внедрение технологий искусственного интеллекта на производстве. В этом десятилетии на предприятиях компании появятся так называемые «коботы» (англ. cobot) — роботы, способные сосуществовать на конвейере с людьми. К началу следующего десятилетия масштабы внедрения искусственного интеллекта при производстве чипов Intel достигнут такого уровня, что позволят автоматизировать не только сам выпуск продукции, но и планирование объёмов производства. К концу текущего десятилетия Intel рассчитывает стать вторым по величине контрактным производителем чипов в мире.

В конце декабря прошлого года нидерландская компания ASML отгрузила первый экземпляр литографического сканера поколения EUV High-NA, который характеризуется высоким значением числовой апертуры и повышает разрешающую способность оборудования при производстве полупроводниковых компонентов. Получателем этой установки стала компания Intel, но руководство SK hynix утверждает, что этот корейский производитель памяти тоже интересуется таким оборудованием.

Источник изображения: SK hynix

Отметим, что производители памяти в целом достаточно долго тянули с переходом на так называемую EUV-литографию, и та же SK hynix начала применять профильное оборудование только в 2021 году при производстве микросхем памяти типа DRAM. По информации Business Korea, генеральный директор SK hynix Квак Но Чон (Kwak Noh-jung) на мероприятии Ассоциации производителей полупроводниковой продукции Южной Кореи поделился некоторыми планами компании относительно развития бизнеса.

Во-первых, он заявил, что не может комментировать слухи о готовности SK hynix построить предприятие по упаковке чипов HBM непосредственно в штате Индиана. По его словам, все американские штаты являются потенциальными кандидатами на размещение подобного предприятия.

Во-вторых, глава SK hynix опроверг возобновление переговоров между Western Digital и Kioxia о покупке бизнеса последней. Как известно, именно SK hynix своими возражениями сорвала эти переговоры в прошлом году. Неизменной остаётся позиция SK hynix по этому вопросу и сейчас, как отметил глава компании. Впрочем, он добавил, что если Kioxia готова к взаимовыгодному сотрудничеству с SK hynix, то последняя всегда готова рассмотреть соответствующие предложения.

Наконец, глава SK hynix признался, что компания готовится получить от ASML оборудование для производства чипов памяти с использованием EUV-литографии с высоким значением числовой апертуры. При этом он отказался пояснять, когда данное оборудование начнёт применяться компанией в условиях массового производства, но дал понять, что это произойдёт в нужный момент.

В своё время Samsung Electronics опередила TSMC с формальным освоением массового производства 3-нм изделий, но большого коммерческого успеха на рынке услуг по контрактному производству чипов это ей не принесло. Пытаясь в очередной раз заявить о своём технологическом потенциале, Samsung сейчас привлекает клиентов на свой 2-нм техпроцесс.

Источник изображения: Samsung Electronics

По крайней мере, тайваньское издание DigiTimes со ссылкой на источники сообщает, что Samsung договорилась с Qualcomm о выпуске прототипов 2-нм мобильных процессоров для этого американского разработчика, рассчитывая в дальнейшем получить заказы на их серийное производство. Напомним, что Qualcomm в своём выборе контрактных производителей демонстрирует определённую всеядность, но сотрудничество с Samsung в рамках 4-нм технологии не заладилось из-за проблем с уровнем брака, поэтому от услуг корейского подрядчика Qualcomm на какое-то время отказалась. Если доверие к Samsung будет восстановлено при переходе на 2-нм техпроцесс, это может благотворно повлиять на контрактный бизнес компании.

Издание Business Korea со ссылкой на зарубежные СМИ сообщает, что среди потенциальных клиентов Samsung на контрактный выпуск 2-нм чипов оказалась и молодая японская компания Preferred Networks, которая занимается разработкой ускорителей вычислений для систем искусственного интеллекта, а её инвесторами являются Toyota, NTT и Fanuc. По мнению отраслевых источников, Samsung привлекла этого заказчика не столько качествами своего 2-нм техпроцесса, сколько возможностями интеграции с памятью типа HBM, которую также выпускает. Кроме того, японский разработчик мог просто пытаться найти альтернативу услугам TSMC, которые слишком востребованы, а потому могут формироваться длинные очереди и прочие неудобства.

Отгрузить Intel первый литографический сканер с высокой числовой апертурой ASML успела ещё в декабре прошлого года, но уже тогда было известно, что в рамках серийного производства чипов по технологии Intel 18A подобное оборудование использоваться не будет. Сама ASML утверждает, что в массовом производстве сканеры поколения High-NA начнут использоваться клиентами с 2026–2027 года.

Источник изображения: ASML

Напомним, что первый литографический сканер с высокой числовой апертурой Intel собирается использовать для экспериментов в своём исследовательском центре в Орегоне в сочетании с технологией Intel 18A, но в серийном варианте такое оборудование будет внедрено лишь на последующих ступенях литографии. На этой неделе, как сообщает Reuters, нидерландская компания ASML пригласила представителей прессы на своё предприятие, чтобы продемонстрировать образцы подобного оборудования и рассказать о перспективах их применения.

Интересно, что аналитики и представители ASML расходятся в своих представлениях о сроках разумного внедрения оборудования класса High-NA в условиях массового производства чипов. Эксперты Semianalysis, например, предполагают, что экономически целесообразным использование таких литографических сканеров станет не ранее 2030 года. Руководство ASML отвергает такие доводы, настаивая, что переход на новое поколение сканеров обеспечит экономическую отдачу гораздо раньше, и он начнётся уже в 2026 или 2027 году.

Интерес к такому оборудованию ASML уже проявляют Samsung и TSMC, но руководство последней недавно дало понять, что экономическая целесообразность будет серьёзно влиять на сроки внедрения технологии High-NA на конвейере этого крупнейшего контрактного производителя чипов в мире. Во-вторых, TSMC не готова переводить техпроцессы клиентов на новое оборудование, если это не будет им удобно. Словом, складывается впечатление, что TSMC пока не готова спешить с использованием литографического оборудования с высокой числовой апертурой.

Представители ASML на этой неделе пояснили, что выпускаемые ею литографические системы поколения High-NA весят 150 тонн, и в разобранном состоянии занимают 250 контейнеров. Чтобы привести такой сканер в готовность к работе, требуется труд 250 инженеров на протяжении шести месяцев. Сейчас ASML располагает от 10 до 20 заказами на поставку таких сканеров от клиентов, причём производители памяти в лице Micron и SK hynix тоже проявляют к ним интерес. К 2028 году компания ASML собирается наладит выпуск до 20 таких систем на ежегодной основе. Производители чипов при помощи нового оборудования могут уменьшить геометрические размеры полупроводниковых элементов на 40 %, увеличивая плотность размещения транзисторов до трёх раз. Одна такая система стоит около $380 млн. В течение этого года клиентам будет отгружено несколько экземпляров такого оборудования.

В прошлом году Canon объявила, что созданное ей оборудование для нанопечати 5-нм чипов будет стоить в 10 раз дешевле, чем литографические сканеры ASML для создания аналогичных чипов. Теперь же японская компания заявила, что интерес к этим машинам со стороны потенциальных покупателей оказался выше ожиданий.

Источник изображения: Canon

ASML является самой дорогой технологической компанией Европы благодаря производству и поставкам литографического оборудования для производства чипов, в том числе и установок, которые работают в экстремальном ультрафиолете (EUV). Такое оборудование использует для производства передовых чипов, например, тайваньская TSMC, являющаяся крупнейшим в мире контрактным производителем полупроводниковой продукции.

Классическая фотолитография предполагает нанесение очертаний будущей микросхемы на кремниевую подложку методом проекции изображения через фотомаску и последующее вытравливание частей кристалла, которые не защищены фоторезистивным материалом. В Canon создали технологию, которая предполагает нанесение очертаний микросхемы на кремний с помощью нанопечати. В компании заявили, что технология полностью готова к внедрению в массовое производство и соответствующее оборудование начнёт поставляться покупателям в этом году.

«Хотя ещё слишком рано говорить о том, когда эти машины внесут вклад в продажи Canon, реакция была лучше, чем мы ожидали», — приводит источник слова Минору Асада (Minoru Asada), главы финансового и бухгалтерского подразделений Canon. Он также добавил, что на начальном этапе компания будет выпускать оборудование для производства чипов памяти 3D NAND, а позднее планирует поставлять оборудования для выпуска чипов других типов. В этом году Canon планирует реализовать 247 машин для производства чипов, тогда как в прошлом году компания реализовала 187 единиц оборудования этого типа.