Сообщается, что холдинг «Росэл» Госкорпорации «Ростех» разработал три новые модели зондовых станций. Эти приборы необходимы для контроля качества и характеристик чипов. Изделия также помогут производителям проектировать элементы различных средств связи, что ускорит их изготовление и выход на рынок.

Источник изображения: «Ростех»

Не секрет, что в процессе разработки и внедрения в серийное производство новых микроэлектронных устройств крайне важно проводить зондовый контроль элементов для точного соблюдения всех технических характеристик изделий. В частности, высокоточного контроля требуют широко используемые в средствах обычной и сотовой связи сверхвысокочастотные монолитные интегральные схемы, которые также применяются в аппаратуре системы «ГЛОНАСС», авиационных и автомобильных радарах, оборудовании для сетей 5G и других решениях.

Для замещения импорта в сфере оборудования контроля качества Томский научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов (входит в состав холдинга «Росэл») разработал и уже вывел на российский рынок удобный и простой инструмент для решения подобных измерительных задач — специализированные зондовые станции. Это ручная модель OmegaAir-150COAX и полуавтоматические Terra-200 и Terra-200T, которые собираются и настраиваются под конкретный вид измерений. Они позволяют проводить качественное тестирование полупроводниковых приборов по постоянному току, а также в высокочастотном и сверхвысокочастотном диапазонах.

«OmegaAir-150COAX и обе станции Terra стали полноценной заменой зарубежных аналогов на отечественном рынке. Устройства не только дешевле, но и по техническим характеристикам не уступают импортным зондовым станциям. Это оборудование используют и предприятия, входящие в контур холдинга, что подтверждает его эффективность и надёжность», — рассказал генеральный директор холдинга «Росэл», член Бюро Союза машиностроителей России Сергей Сахненко.

Ручная станция OmegaAir-150COAX предназначена для измерения и контроля электрических параметров полупроводниковых пластин в лабораторных условиях. Полуавтоматические станции Terra-200 и Terra-200T предназначены для автоматического измерения и контроля электрических характеристик устройств на неразделённых полупроводниковых пластинах. Модификация Terra-200T способна измерять параметры полупроводниковых приборов в температурном диапазоне от −55 °C до +150 °C.

В комплект поставки зондовых станций входят сама станция, микроскоп и манипуляторы для проведения измерений. Для полуавтоматических моделей также предусмотрено специальное программное обеспечение.

Ресурс Business Korea опубликовал более подробную информацию о структуре расходов Samsung Electronics на исследования и разработки, а также о капитальных затратах компании в первом квартале текущего года. В удельном выражении затраты на НИОКР выросли, а капитальные расходы, хоть и сократились в целом, увеличились в направлении устройств.

Источник изображения: Samsung Electronics

На исследования и разработки (НИОКР) компания в прошлом квартале потратила в общей сложности $6,31 млрд, что почти на 16 % больше, чем годом ранее. В пропорции к выручке эти расходы увеличились с 10,9 % до 11,4 %. Предполагается, что компания стремится устранить слабые места в области литографии и производства микросхем памяти типа HBM.

На строительство производственных линий в прошлом квартале было потрачено $8,7 млрд, из которых $7,9 млрд пришлись на бизнес по выпуску устройств, а ещё около $362 млн — на подразделение, специализирующееся на производстве дисплеев. Годом ранее капитальные затраты Samsung составляли около $12,9 млрд, поэтому итоги первого квартала в целом свидетельствуют о снижении на 33 %. Однако именно в сегменте решений для устройств зафиксирован рост капитальных затрат на 12 %. По словам представителей Samsung, компания продолжает инвестировать в передовые технологии и усовершенствованные процессы в сфере производства памяти.

Выступления действующего руководства Intel на мероприятии для партнёров и инвесторов, как отмечают аналитики Morgan Stanley, содержали некоторые положительные сигналы, но в целом не создавали впечатления о способности компании освоить массовый выпуск чипов для сторонних заказчиков ранее 2028 года, когда уже состоится переход на техпроцесс Intel 14A.

Источник изображения: Intel

По словам представителей Morgan Stanley, высказывания руководства Intel на прошедшем недавно мероприятии сформировали у них впечатление о нахождении компании в самом центре длительного и сложного процесса реструктуризации. Как считают аналитики, новый генеральный директор Intel Лип-Бу Тан (Lip-Bu Tan) имеет хорошие связи в полупроводниковой отрасли, но этого будет недостаточно для компании, чтобы догнать конкурентов, главным из которых остаётся TSMC.

За три предыдущих года Intel потратила на развитие своего контрактного бизнеса около $90 млрд, но эти расходы никак не помогли компании улучшить своё конкурентное положение на рынке центральных процессоров. По всей видимости, указанную сумму Intel придётся признать безвозвратными потерями, а реальные объёмы производства чипов для сторонних клиентов будут наблюдаться не ранее 2028 года, когда компания уже перейдёт на техпроцесс Intel 14A.

Добавим, что по итогам прошлого квартала Intel в контрактном сегменте выручила $4,6 млрд от обслуживания своих собственных заказов, тогда как сторонние принесли ей всего $31 млн. Другими словами, сторонние клиенты обеспечивают Intel менее чем одним процентом выручки от оказания услуг по выпуску и тестированию чипов. Однако, по сравнению с прошлым годом профильная сумма выросла на 72 %, поэтому говорить об отсутствии прогресса формально не приходится.

Аналитики Morgan Stanley считают, что любые новшества в сфере литографии в обозримом будущем станут в первую очередь применяться при производстве собственной продукции Intel, и только потом станут доступны для сторонних клиентов.

Компания Huawei строит производственную линию для создания передовых полупроводников. Она станет частью комплекса, расположенного в Шэньчжэне. Эта работа ведётся в рамках усилий Китая, направленных на то, чтобы избавиться от зависимости от иностранных технологий. Об этом пишет Financial Times со ссылкой на собственные осведомлённые источники.

В дополнение к этому журналисты опубликовали спутниковые снимки, на которых видно, насколько быстрыми темпами развивается возведение новой фабрики, начатое в 2022 году. Объекты, подробности о которых ранее не сообщались, демонстрируют амбиции Huawei стать лидером в производстве полупроводниковой продукции и помочь Китаю преодолеть трудности, возникшие из-за торговых санкций США. Предполагается, что за счёт этого страна сможет продолжить развитие актуальных технологий, таких как искусственный интеллект.

«Huawei предприняла беспрецедентные усилия по созданию всех звеньев цепочки поставок в сфере ИИ – от оборудования для производства пластин до создания ИИ-моделей. Мы никогда раньше не видели, чтобы одна компания пыталась сделать всё это сразу», — прокомментировал Дилан Патель (Dylan Patel), основатель консалтинговой компании SemiAnalysis, специализирующейся на полупроводниковой индустрии.

Источник изображений: Financial Times

По словам осведомлённых источников, Huawei управляет одной из площадок, на которой по техпроцессу 7 нм будут производиться процессоры для смартфонов и ускорителей Huawei Ascend, используемых в сфере ИИ. Это первая попытка компании организовать собственное производство передовых чипов.

Два других объекта, строительство которых завершилось в прошлом году, управляются производителем оборудования для создания полупроводниковой продукции SiCarrier и производителем чипов памяти SwaySure. Хотя Huawei официально отрицает связь с этими компаниями, источники говорят, что технологический гигант помогал им в том числе с привлечением инвестиций и сотрудников, а также делился технологиями. Отмечается также, что эти компании получают финансовую поддержку от властей Шэньчжэня.

Часть комплекса SiCarrier в апреле 2022, 2023 и 2025 годов

Huawei участвует в проектах, направленных на создание альтернатив технологиям, используемым Nvidia, ASML, SK Hynix и TSMC. Компания активизировала работу в этом направлении после того, как в 2019 году США ввели ряд ограничений, которые фактически отрезали китайского производителя от важнейших технологий. В это же время работа Huawei является частью более широкой государственной программы по локализации производства критически важных компонентов в условиях американского экспортного контроля, призванного сдержать развитие китайских технологий.

Упомянутые объекты, строительство которых продолжается, находятся рядом с фабриками производителей микросхем Pengxinwei и Shenzhen Pensun, которые, как утверждает правительство США, также связаны с Huawei. В дополнение к этому Huawei инвестировала в полупроводниковые производства в Шанхае, Нинбо и Циндао.

Некоторые отраслевые эксперты скептически оценивают возможности Huawei в плане реализации собственных амбиций, учитывая относительную неопытность компании в производстве полупроводников по сравнению как с отечественными, так и международными конкурентами. «Это масштабный проект, который получил масштабную государственную поддержку. Но в Китае есть конкурирующие компании, которые работают над тем же самым десятилетиями, но не могут сравниться с ASML и TSMC», — заявил один из отраслевых инвесторов, пожелавший сохранить анонимность.

По данным источника, Huawei разными способами поддерживает SiCarrier и SwaySure, в том числе направляя в них управленческие и технические кадры, помогая в поиске инвестиций и предоставляя доступ к некоторым технологиям. Ассоциация этих компаний с Huawei в свою очередь даёт государственным фондам «уверенность» в инвестировании, рассказал осведомлённый источник. Такая структура позволяет государственным фондам вкладывать средства для поддержания стратегии Huawei по развитию производства чипов, тогда как самой компании нет необходимости привлекать внешние инвестиции и размывать акционерную базу.

«Эти компании будут отрезаны от Huawei, как только они достигнут определённой стадии развития. В ходе этого процесса Huawei предоставляет им персонал, технологии и системы. Это помогает ускорить итерацию технологий и повышает их шансы на успех», — рассказал осведомлённый источник.

В сообщении сказано, что компания SiCarrier была создана на базе исследовательской лаборатории Huawei при поддержке государственного фонда Шэньчжэня. В качестве компании она была зарегистрирована в 2021 году. Ранее западные СМИ, такие как Bloomberg, уже писали о связи Huawei и SiCarrier. За время существования компания в основном была незаметна для СМИ, но всё изменилось, когда в марте на конференции Semicon в Шанхае она представила около 30 инструментов, включая оборудование для травления и тестирования.

Новый объект Huawei в апреле 2021, 2022 и 2025 гг.

У SiCarrier есть несколько дочерних компаний, включая поддерживаемую правительством Шанхая Yuliangsheng, которая специализируется на технологиях литографии. Эту компанию возглавили бывшие инженеры Huawei, которые ведут разработку оборудования для литографии в глубоком ультрафиолете (DUV). Компания SiCarrier официально не разглашает информацию о своей деятельности в этом направлении.

Ещё одной связанной с Huawei компанией является SwaySure, которая поставляет чипы памяти для автомобилей и бытовой электроники. Huawei отказалась раскрывать подробности о строящейся фабрике, в очередной раз заявив, что SiCarrier, SwaySure и ряд других предприятий с ней не связаны. В SiCarrier и SwaySure от комментариев по данному вопросу воздержались.

Третьим объектом на этой площадке является фабрика Huawei, на которой развернут производственные линии для создания чипов для смартфонов и ускорителей Ascend. Там также будут разрабатываться компоненты для автомобильного бизнеса компании. Отмечается, что архитектурный объект похож на другие заводы Huawei, используемые для производства полупроводников. Строительство фабрики должны завершить в ближайшие месяцы, но до запуска производства пройдёт не менее года, поскольку Huawei намерена использовать здесь оборудование преимущественно отечественного производства.

По данным источника, многие партнёры и конкуренты Huawei, включая SMIC и Shanghai Micro Electronics Equipment, были привлечены к проекту технологического гиганта, чтобы привнести в него собственный инженерный опыт. Один из инсайдеров отметил, что политическое влияние Huawei означает, что от компаний ожидают помощь, даже если это означает помощь конкуренту.

Отметим также, что деятельность SiCarrier и SwaySure не осталась без внимания со стороны США. В декабре Вашингтон ввёл санкции против них, запретив поставку технологий со стороны американских компаний. Такое решение американские власти объяснили тем, что SiCarrier и SwaySure помогали Huawei создавать передовые чипы для армии КНР.

Традиционно посеребрение осуществляется с использованием цианида — крайне токсичного вещества, представляющего серьёзную опасность для здоровья и окружающей среды. Однако учёные из Южной Кореи разработали первую в мире экологически чистую альтернативу: новую технологию серебрения с применением соединений фосфора.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Серебро играет ключевую роль в электронике и оптике благодаря высокой электро- и теплопроводности, отражательной способности и устойчивости к коррозии. Качество серебряного покрытия напрямую влияет на надёжность работы электронных компонентов — недаром радиотехнику иногда шутливо называют наукой о плохих контактах.

Для равномерного осаждения серебра в традиционных технологиях используется цианид — дешёвое, но опасное соединение. Учёные из Корейского института материаловедения (KIMS) нашли менее вредную альтернативу: кислотный раствор на основе фосфорсодержащих соединений. Применение фосфиновых лигандов позволило стабилизировать ионы серебра, предотвращая их преждевременное осаждение и обеспечивая качественное покрытие.

«Эта технология не только решает экологические проблемы, связанные с традиционными процессами посеребрения, но и позволяет получать высококачественные покрытия, необходимые для производства полупроводников и электронных компонентов, — пояснили учёные в комментарии к работе в журнале Electrochimica Acta. — Мы ожидаем, что это достижение послужит катализатором инноваций во всех отраслях промышленности».

Посеребрение применяется не только в электронике, но и в производстве медицинских приборов, зеркал, ювелирных изделий и деталей высокоточной механики. Экологически безопасная технология способна повлиять на огромный сегмент промышленности.

В истории уже есть примеры успешного отказа от токсичных материалов. В конце концов, электронная промышленность смогла внедрить 20 лет назад бессвинцовый припой. Сначала было непросто. Это даже привело к потере компанией Fujitsu производства 3,5-дюймовых жёстких дисков из-за высокого уровня брака по причине перехода на бессвинцовые припои, но постепенно промышленность перешла на новый экологически чистый припой. Вероятно, аналогичный переход возможен и для новой безопасной технологии посеребрения — ещё одного шага в сторону «зелёного» производства.

Ещё при президенте Байдене тайваньская компания TSMC договорилась построить в Аризоне три предприятия по выпуску чипов. Первое из них уже выдаёт 4-нм продукцию, второе готово к монтажу оборудования, а о начале строительства третьего стало известно только на этой неделе.

Источник изображения: TSMC

Заявление о переходе к реализации соответствующего этапа своего плана развития бизнеса в США тайваньский контрактный производитель приурочил к визиту на строительную площадку министра торговли США Говарда Лютника (Howard Lutnick). Компания использовала этот шанс, чтобы назвать свой проект крупнейшей иностранной инвестицией в истории США. Напомним, что в течение нескольких лет TSMC рассчитывает потратить на строительство в Аризоне шести предприятий по обработке кремниевых пластин и двух предприятий по упаковке чипов не менее $165 млрд в совокупности.

Масштабы американского строительства фабрик TSMC по производству чипов, тем не менее, не так уж велики на фоне глобальных, поскольку в настоящий момент компания возводит 24 предприятия в различных странах, из них 15 сосредоточены на Тайване. Более того, местные законы запрещают компании предлагать передовую литографию за пределами острова одновременно с Тайванем. Экспортируемые технологии должны как минимум на одно поколение отставать от используемых на лучших предприятиях Тайваня. Остаётся лишь наблюдать, смогут ли заинтересованные в устранении этого искусственного отставания американские власти убедить Тайвань снять данное ограничение.

EUV-литографы компании ASML в качестве основы для источника света используют газовые лазеры CO₂. Они достаточно мощные, но при этом громоздкие и малоэффективные по сравнению с твердотельными лазерами. Твердотельные лазеры, в свою очередь, не отличаются высокой мощностью и непригодны для установки в литографы, хотя имеют колоссальные перспективы в этой области. У Китая также появились свои разработки в этой сфере, и они не хуже, чем у других.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Недавно команда из Шанхайского института оптики и точной механики (Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics) Китайской академии наук под руководством Линя Наня (Lin Nan), ранее возглавлявшего отдел технологии источников света в ASML в Нидерландах, опубликовала в китайском научном журнале Lasers работу, посвящённую разработке в Китае твердотельного лазера для источника света EUV-литографа. Тем самым Китай приближается к созданию собственных EUV-литографов для производства самых передовых полупроводников, поскольку США запрещают продавать такое оборудование китайским компаниям.

Конверсионная эффективность газовых лазеров CO₂ составляет около 5 % (в свет превращается лишь 5 % затраченной на его производство электрической энергии). Твердотельные лазеры обещают превзойти этот показатель, а если говорить о габаритах, то сравнение и вовсе не в пользу газовых лазеров: одно дело — работа с газом, другое — компактный «светодиод». Сегодня полупроводниковые твердотельные лазеры широко применяются для сварки и других операций с металлом.

Пока что мощность распространённых твердотельных лазеров сравнительно невелика для целей литографического производства — около 1 Вт, реже до 10 Вт. Газовый лазер способен развивать мощность до 250 Вт. Тем не менее твердотельные лазеры уже сегодня можно использовать в рамках EUV-литографии — например, для проверки EUV-масок на наличие дефектов или для оценки воздействия EUV-излучения на материалы.

В своих экспериментах китайская группа добилась конверсионной эффективности твердотельного лазера с длиной волны 1 мкм на уровне 3,42 %. Это выше, чем у группы учёных Нидерландского центра передовых исследований в области нанолитографии, добившейся в 2019 году 3,2 %, и чем у исследователей из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich), достигших 1,8 % в 2021 году.

Впереди остались только американские и японские исследователи: группа из Университета Центральной Флориды (University of Central Florida) в 2007 году показала лазерную установку с эффективностью 4,9 %, а учёные из японского Университета Уцуномия (Utsunomiya University) — с результатом 4,7 %.

Для сравнения, эффективность преобразования коммерчески доступных источников света для EUV-фотолитографии на основе CO₂-лазера составляет около 5,5 %.

ИИ стремительно трансформирует процесс проектирования микросхем, особенно в области автоматизации электронного проектирования (EDA). Synopsys и Cadence интегрировали технологии ИИ в свои EDA-инструменты, что привело к значительным улучшениям в производительности, энергоэффективности и скорости разработки чипов. Согласно последним данным, более 50 % передовых проектов микросхем, создаваемых с использованием техпроцессов 28 нм и тоньше, уже реализуются с ИИ.

Источник изображения: Adi Goldstein / Unsplash

Компании Synopsys и Cadence, ведущие мировые разработчики программного обеспечения (ПО) и решений в области EDA, интегрировали ИИ-алгоритмы в свои продукты, что позволило автоматизировать трудоёмкие этапы проектирования микросхем, включая физическую раскладку IP-блоков и оптимизацию топологии микросхемы. Это высвободило ресурсы инженеров для работы над архитектурными решениями и другими высокоуровневыми задачами, требующими творческого подхода. Интеграция ИИ позволяет даже менее опытным инженерам справляться с задачами высокой сложности, способствуя тем самым дальнейшему развитию индустрии.

Применение ИИ в EDA-инструментах позволило значительно повысить производительность и энергоэффективность микросхем. Согласно данным Cadence, производительность отдельных функциональных блоков удалось увеличить до 60 % благодаря ИИ-оптимизации, а энергопотребление снизить до 38 %. Кроме того, внедрение ИИ-технологий позволило ускорить полный цикл проектирования микросхем в отдельных проектах до 10 раз по сравнению с традиционными подходами.

По оценкам Synopsys и Cadence, свыше 50 % проектов, создаваемых с применением технологических норм 28 нм и менее, уже реализуются с использованием ИИ. Учитывая, что ещё четыре года назад количество таких проектов было нулевым, это свидетельствует о глубоком технологическом сдвиге в отрасли.

Компании, занимающиеся проектированием микросхем, такие как Nvidia, AMD, Qualcomm, MediaTek, Samsung Semiconductor, Marvell и Broadcom, активно внедряют ИИ в свои процессы разработки. Рост применения ИИ в проектировании совпадает с увеличением числа компаний, разрабатывающих специализированные микросхемы. Такие компании, как Google, Microsoft, Amazon AWS, Apple и Samsung, стремятся к созданию кастомизированных решений, что требует более эффективных и интеллектуальных инструментов проектирования. Это позволяет им создавать более производительные и энергоэффективные продукты, а также ускорять вывод новых решений на рынок.

В поисках возможностей для производства электронных схем на живых организмах учёные из Датского технического университета (Technical University of Denmark) испытали электронно-лучевую литографию на живых тихоходках — мельчайших организмах со средним размером около 500 мкм. Эта технология создаёт основу для нанесения меток даже на бактерии и открывает путь к созданию датчиков и электронных схем на живой ткани — то есть к настоящему чипированию.

Источник изображения: Nano Letters 2025

«С помощью этой технологии мы не просто создаём микротатуировки на тихоходках, — объясняет инженер-оптик Дин Чжао (Ding Zhao) из Датского технического университета, — мы распространяем эту возможность на различные живые организмы, включая бактерии».

Возможность наносить узоры на крошечные объекты и поверхности является важной частью развития нанотехнологий. Полупроводниковая литография в полной мере отражает стремительный рост опыта и достижений в этой области, но работа с живыми тканями едва ли достигла сколь-либо значимого результата. Пожалуй, опыт с нанесением «электронных» татуировок тихоходкам стал первым заметным шагом на этом пути.

Для маркировки живых тихоходок учёные воспользовались разновидностью электронно-лучевой литографии, известной как ледяная литография. В ней в качестве резиста — защитного покрытия поверхности перед нанесением рисунка схемы — используется вода или органические растворы. Это создаёт буквально плёнку льда на поверхности, которую электронный луч затем пробивает в заданных местах. Так формируется узор, на который впоследствии осаждается рабочий материал.

Для такого эксперимента могли подойти только тихоходки. Эти организмы способны выживать в экстремальных условиях — без воды, воздуха и при крайне низких температурах. В подобных условиях они переходят в состояние криптобиоза, обезвоживаются и могут вернуться к жизни при восстановлении благоприятной среды. В сухом виде тихоходки переносят охлаждение до −272 °C. Учёные ввели их в состояние криптобиоза, нанесли на тело вещество анизол, ставшее ледяной плёнкой, и с помощью электронно-лучевой литографии сформировали на поверхности заданный рисунок. Там, где пучок электронов касался ледяной плёнки, образовывался устойчивый узор.

Минимальный размер элемента, нанесённого на поверхность тихоходок, составил 72 нм. Эксперимент успешно пережили 40 % подопытных особей. Однако это лишь первый шаг. Технология продемонстрировала свою перспективность, и учёные намерены совершенствовать её для работы с другими организмами.

«Мы ожидаем, что интеграция большего количества методов микро- и нанопроизводства с биологически значимыми системами на микро- и наноуровне приведёт к дальнейшему развитию таких областей, как распознавание микроорганизмов, биомиметические устройства и живые микророботы», — пишут учёные в своей работе в журнале Nano Letters.

Отраслевая ассоциация SEMI подвела итоги прошлого года с точки зрения динамики продаж полупроводниковых материалов в различных регионах планеты, и если Тайвань по традиции удержал первое место с приличными 7,2 % роста выручки, то на втором месте оказался Китай с приростом на 5,3 % до рекордных $13,5 млрд. Южная Корея удостоилась только третьего места.

Источник изображения: Intel

Тайвань, как отмечается в отчёте SEMI, удерживает лидирующие позиции по обороту полупроводниковых материалов уже 15 лет подряд, остров по итогам прошлого года продемонстрировал выручку в размере $20,1 млрд и увеличил её на 7,2 % относительно 2023 года. Оборот мирового рынка полупроводниковых материалов при этом по итогам прошлого года вырос на 3,8 % до $67,5 млрд. Легко определить, что на долю Китая приходится 20 % мирового оборота, а Тайвань занимает почти 30 %.

Источник изображения: SEMI

Южная Корея на третьем месте продемонстрировала рост выручки всего на 0,8 % до $10,5 млрд. Япония занимает пятое место с $6,5 млрд выручки и снижением на 3,2 % относительно результатов 2023 года, а Северная Америка продемонстрировала на шестом месте умеренный рост на 0,2 % до $5,5 млрд. Седьмое место досталось Европе с ростом на 1,6 % до $4,4 млрд выручки, все остальные регионы и страны сообща обеспечили около $7 млрд выручки от реализации полупроводниковых материалов, но темпы её роста оказались самыми высокими — 7,5 %.

По сегментам рынка динамика была следующей: материалы для изготовления кремниевых пластин увеличили выручку на 3,3 % до $42,9 млрд, материалы для упаковки чипов прибавили 4,7 % до $24,6 млрд. Спрос на кремний сократился в денежном выражении на 71 %, поскольку производители до сих пор расходую накопленные ранее запасы, особенно в сегменте зрелой литографии.

По информации источников Bloomberg, японская корпорация Sony Group готовится в текущем году не только выделить из своей структуры полупроводниковый бизнес, но и вывести его на биржу в рамках продолжающейся реструктуризации. Основная часть акций подразделения при этом будет распределена среди имеющихся акционеров Sony.

Источник изображения: Sony

По имеющимся данным, сама Sony при этом сохранит небольшой пакет акций полупроводникового подразделения. На план реструктуризации бизнеса могут оказать существенное влияние геополитические факторы, включая реализацию таможенной политики США при президенте Трампе, как пояснили источники. Депозитарные расписки Sony на фоне этих новостей на торгах в понедельник выросли в цене на 1,2 %, достигнув максимального с 31 марта уровня. Японские торговые площадки во вторник были закрыты на выходной.

Это не помешало представителям Sony заявить Bloomberg в письменном комментарии, что публикация основана на слухах, и соответствующих планов у компании нет. Примечательно, что сейчас Sony Group следует рекомендациям активиста-миллиардера Дэниела Лёба (Daniel Loeb), который уже давно предлагал разделить холдинг на части, но изначально японская корпорация противилась этим идеям. Она уже решила отделить свой финансовый бизнес. Предполагается, что в качестве более самостоятельной единицы полупроводниковый бизнес Sony, выпускающий датчики изображений для цифровых камер, сможет быстрее принимать решения и активнее привлекать инвестиции. В прошлом фискальном году выручка полупроводникового подразделения Sony достигла $12 млрд.

Стагнация на рынке смартфонов и конкуренция со стороны китайских производителей в последние годы замедлили рост выручки профильного подразделения Sony и привели к снижению нормы прибыли с 25 до 10 %. В то же время игровой и музыкальные сегменты в структуре холдинга в последние годы демонстрируют высокие темпы роста, операционная прибыль в позапрошлом квартале выросла на 37 % в первом случае и на 28 % во втором.

Размеры современных процессоров обычно невелики, но крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников TSMC разрабатывает новый вариант своей технологии упаковки чипов CoWoS, с помощью которой можно будет создавать конструкции площадью до 9,5 размеров фотомаски (7885 мм²) на подложках размером 120 × 150 мм (18 000 мм²). Производительность таких гигантов в 40 раз превысит показатели современных процессоров. Но и это не предел.

Источник изображений: TSMC

Практически все современные высокопроизводительные процессоры, предназначенные для работы в центрах обработки данных, уже имеют многочиплетное строение. С ростом спроса на более быстрые решения разработчики стремятся интегрировать в свои системы ещё больше кремния. Стремясь удовлетворить этот спрос, TSMC расширяет свои возможности по упаковке чипов и делает их ещё крупнее. На своём мероприятии North American Technology Symposium компания продемонстрировала дорожную карту 3DFabric: интерпозеры вырастут далеко за рамки возможностей современных технологий.

Актуальная версия технологии упаковки TSMC CoWoS позволяет применять интерпозеры площадью до 2831 мм² — это в три раза больше предельного размера фотомаски: стандарт сверхжёсткой ультрафиолетовой литографии (EUV) составляет 858 мм², а TSMC использует 830 мм². Этого предела уже достигли ускорители искусственного интеллекта AMD Instinct MI300X и NVIDIA B200 с двумя большими логическими чиплетами и восемью стеками памяти HBM3 или HBM3E. Однако для будущих процессоров этого уже недостаточно. В следующем году или немного позже TSMC представит новую технологию упаковки CoWoS-L с поддержкой интерпозеров площадью до 4719 мм² — это примерно в 5,5 раза больше стандартной площади фотомаски. Такая упаковка будет включать до 12 стеков памяти и потребует более крупной подложки размером 100 × 100 мм (10 000 мм²). Решения, построенные на такой архитектуре, позволят втрое повысить вычислительную производительность по сравнению с текущими разработками. Этого хватит, например, для ускорителей NVIDIA Rubin с 12 стеками HBM4, но наращивание мощности потребуется и в дальнейшем.

В перспективе TSMC намерена предложить клиентам интерпозеры площадью до 7885 мм² — в 9,5 раза больше максимально возможной фотомаски, — размещаемые на подложке размером 120 × 150 мм. Для сравнения, стандартный размер коробки для компакт-диска составляет примерно 125 × 142 мм. В прошлом году компания говорила о многочиплетных конструкциях размером 120 × 120 мм (примерно в восемь раз больше фотомаски), и рост этого показателя, по-видимому, отражает потребности клиентов. Такая конструкция будет включать четыре компонента с вертикальной установкой кристаллов SoIC (например, кристалл N2 или A16 поверх логики N3), двенадцать стеков HBM4 и дополнительные кристаллы ввода-вывода.

У TSMC есть клиенты, которым требуется максимально возможная производительность, и они готовы за неё платить. Для них компания предлагает технологию System-on-Wafer (SoW) — производство чипов размером с кремниевую пластину. Пока этой возможностью воспользовались только Cerebras и Tesla, но в TSMC уверены, что к ним присоединятся и другие клиенты. Обновлённая технология SoW-X, основанная на CoWoS, позволит создавать многокристальные ИИ-ускорители размером с полупроводниковую пластину, на которую можно будет установить HBM-память и оптические соединения. Внедрение SoW-X запланировано на 2027 год.

Процессоры размером в 9,5 площадей маски или даже размером с пластину требуют значительных усилий в производстве и сборке. Одним из главных вопросов остаётся подача питания: такие чипы требуют киловаттных мощностей и высокого тока. Производителям серверов становится всё сложнее решать эту проблему самостоятельно, поэтому справляться с ней придётся на уровне системы. TSMC предлагает интегрировать в корпуса CoWoS-L с интерпозерами RDL (Redistribution Layer) монолитные интегральные схемы управления питанием (PMIC) со сквозными вертикальными межсоединениями (TSV), изготовленные по технологии N16 FinFET, и встроенные на пластине индукторы. Это позволит прокладывать питание через подложку, сократив расстояние между источниками питания и активными кристаллами, что, в свою очередь, уменьшит паразитное сопротивление и улучшит целостность питания в системе.

PMIC, изготовленные с использованием технологии N16, позволяют точнее контролировать подачу питания к процессорам, утверждает TSMC. Это особенно важно в условиях многоядерных и многокристальных конструкций, где рабочие нагрузки могут меняться быстро, но необходимо поддерживать стабильную работу системы. Схема обеспечивает тонкую регулировку при динамическом масштабировании напряжения (DVS) с заданной величиной тока; по сравнению с традиционными подходами плотность подачи мощности возрастает пятикратно. Встроенные в интерпозер или кремниевую подложку глубокотраншейные конденсаторы (eDTC/DTC) обеспечивают высокую плотность развязки до 2500 нФ/мм² и повышают стабильность питания вблизи кристалла, обеспечивая его надёжную работу даже при быстрых изменениях нагрузки. Такая схема повышает эффективность DVS и улучшает переходные характеристики — оба эти фактора крайне важны для управления энергоэффективностью в сложных многоядерных и многокристальных системах. Подход TSMC отражает сдвиг в сторону оптимизации на уровне системы: подача питания теперь рассматривается как неотъемлемая часть кремния, упаковки и всей конструкции, а не отдельная функция каждого компонента.

Увеличение размеров интерпозера повлечёт последствия для проектирования системы — в частности, с точки зрения форм-фактора упаковки. Подложка размером 100 × 100 мм почти достигает предела формата OAM 2.0 (102 × 165 мм); перспективная подложка 120 × 150 мм уже превышает его, и, вероятно, потребуется внедрение новых стандартов для упаковки модулей и компоновки плат. Кроме того, такие системы в упаковке (System-in-Package, SiP) выделяют огромное количество тепла. Для решения этой проблемы производители уже изучают новые методы охлаждения, включая прямое жидкостное охлаждение, которое применяет NVIDIA в GB200/GB300 NVL72, а также технологии иммерсионного охлаждения, которые помогут справиться с тепловыделением процессоров мощностью в несколько киловатт. И эту задачу TSMC не сможет решить на уровне чипа или SiP — по крайней мере, пока.

TSMC анонсировала 1,4-нм техпроцесс A14 на транзисторах Gate-All-Around (GAA) второго поколения. Технология обеспечит прирост производительности на 10–15 % при том же энергопотреблении, а также снижение потребляемой мощности на 25–30 % при сохранении частоты и логической сложности по сравнению с 2-нм N2. Плотность логических элементов повысится на 23 %, а общая плотность транзисторов в условиях смешанного проектирования — 20 %. Массовое производство запланировано на 2028 год, а версия с подачей питания с обратной стороны чипа дебютирует в 2029 году.

Источник изображения: TSMC

Во время Североамериканского технологического симпозиума, компания TSMC сообщила, что A14 — это новый техпроцесс, разработанный с нуля, так что для него не подойдут дизайны чипов, спроектированные для предыдущих техпроцессов. Новая технология построена на транзисторах с нанолистами (nanosheets) второго поколения, произведённых с использованием новейшей технологии GAA. Это отличает его от техпроцесса N2P, основанного на платформе N2, и от A16, представляющего собой улучшенный N2P с системой подачи питания с обратной стороны (Backside Power Delivery — BSPDN). В отличие от A16, базовая версия A14 не поддерживает архитектуру Super Power Rail. Это снижает стоимость, но ограничивает применение технологии в сценариях, где требуется высокая плотность разводки электропитания. Однако отсутствие BSPDN делает A14 целесообразным выбором для тех приложений, в которых преимущества этой технологии минимальны или не проявляются.

Ключевые характеристики техпроцесса A14 компании TSMC по сравнению с N2. Источник изображения: TSMC

Несмотря на отсутствие BSPDN, техпроцесс A14 сохраняет высокую эффективность благодаря использованию транзисторов с нанолистами второго поколения. Одним из ключевых компонентов технологии является NanoFlex Pro — усовершенствованная архитектура стандартных ячеек, предоставляющая разработчикам гибкость при конфигурировании логических блоков с учётом трёх важных метрик: производительности, энергопотребления и площади кристалла (Power, Performance, Area — PPA). Хотя компания не раскрывает технических отличий NanoFlex Pro от предыдущей версии NanoFlex, можно предположить, что речь идёт о расширенных возможностях DTCO — совместной оптимизации проектирования и технологии — а также более точной настройке на уровне ячеек и транзисторов.

Дорожная карта развития технологических узлов TSMC в сегментах High-end и Mainstream на 2020–2028 годы. Источник изображения: TSMC

TSMC ожидает, что массовое производство чипов по технологии A14 начнётся в 2028 году. При этом компания пока не уточнила, в каком полугодии начнётся серийный выпуск этих чипов. Учитывая, что массовое производство по техпроцессам N2P и A16 начнётся во второй половине 2026 года, можно предположить, что производство чипов по технологии A14 будет приурочено к первой половине 2028 года. Версия A14 с архитектурой Super Power Rail (SPR) — системой подачи питания с обратной стороны микросхемы (BSPDN) — ожидается в 2029 году. Хотя официальное название этой модификации пока не объявлено, вероятно, оно будет соответствовать принятой номенклатуре TSMC и получит обозначение A14P.

* Плотность транзисторов, опубликованная компанией TSMC, соответствует «смешанному» дизайну кристалла, включающему 50 % логических элементов, 30 % ячеек SRAM и 20 % аналоговых блоков. ** При сравнении на одинаковой площади кристалла. *** При сравнении на одинаковой тактовой частоте. Источник изображения: Tom's Hardware

Особенностью A14 остаётся использование системы подачи питания с лицевой стороны, аналогичной применяемой в техпроцессах N2 и N2P. Это делает архитектуру особенно уместной в клиентских и специализированных вычислительных задачах, где не требуется высокоплотная разводка линий питания, но критичны энергоэффективность и масштабируемость.

По информации TSMC, техпроцесс A14 ориентирован на широкий спектр применений, включая клиентские устройства и задачи периферийных вычислений, где важна высокая производительность при ограничениях по энергопотреблению и площади кристалла. Благодаря архитектурным особенностям и параметрам, технология A14 обеспечивает сбалансированность по ключевым метрикам PPA в различных сценариях проектирования.

В апреле 2025 года на технологическом симпозиуме в Северной Америке компания TSMC объявила, что начала серийное производство чипов по техпроцессу N3P ещё в IV квартале 2024 года. Эта 3-нм платформа третьего поколения сохраняет полную совместимость с дизайнами чипов для прежней версии 3-нм техпроцесса и ориентирована на задачи, где критичны высокая производительность и экономичное энергопотребление — от пользовательских устройств до центров обработки данных.

Источник изображения: TSMC

Технология N3P представляет собой оптическое сжатие предыдущего техпроцесса N3E. Сохраняя прежние правила проектирования и совместимость с блоками чипов, она обеспечивает прирост производительности до 5 % при неизменном уровне утечки токов либо снижение энергопотребления на 5–10 % при тех же частотах. Кроме того, в схемах со стандартной пропорцией логических, SRAM и аналоговых элементов (50 %, 30 % и 20 % соответственно), N3P даёт прирост плотности транзисторов на 4 %.

Повышение плотности интеграции в N3P достигнуто за счёт улучшения оптических параметров литографического процесса, а не изменений в проектных нормах, что способствует более эффективному масштабированию всех функциональных структур микросхемы. Это преимущество особенно проявляется в проектах с преобладанием памяти SRAM, где критична высокая плотность интеграции. В настоящее время техпроцесс применяется для выполнения производственных заказов ключевых клиентов компании.

TSMC уточняет, что развитие 3-нм линейки техпроцессов не ограничивается узлом N3P. Следующим этапом станет 3-нм техпроцесс N3X, массовое производство которого запланировано на II полугодие 2025 года. Эта версия ориентирована на достижение максимальных тактовых частот и, согласно внутренним оценкам компании, обеспечивает увеличение максимальной производительности на 5 % при фиксированном энергопотреблении либо позволяет снизить энергопотребление на 7 % при неизменной частоте по сравнению с N3P.

* Плотность чипа, опубликованная TSMC, отражает «смешанную» структуру чипа, состоящую из 50 % логических элементов, 30 % памяти SRAM и 20 % аналоговых блоков. ** При одинаковой площади. *** При одинаковой тактовой частоте. Источник изображения: Tom's Hardware

Ключевое отличие техпроцесса N3X — поддержка напряжения питания до 1,2 вольт, что является аномально высоким значением для 3-нм технологического узла. Это позволяет микросхемам достигать максимальной тактовой частоты (Fmax), что особенно важно для процессоров клиентского сегмента. Однако такая возможность сопряжена с серьёзными технологическими ограничениями: мощность, обусловленная токами утечки, может возрасти до 250 %. Поэтому при проектировании микросхем на базе N3X требуется инженерный компромисс между производительностью и тепловыми параметрами устройства.

Старший вице-президент по развитию бизнеса и глобальным продажам, а также заместитель операционного директора TSMC Кевин Чжан (Kevin Zhang) отметил, что компания продолжает оптимизировать свои техпроцессы даже после их перехода к массовому производству. По его словам, переход на новый технологический узел требует от клиентов значительных инвестиций, включая разработку чипов в рамках экосистемы. Поэтому стратегия TSMC направлена на непрерывную оптимизацию уже внедрённых техпроцессов, чтобы клиенты могли дольше сохранять эффективность ранее сделанных вложений.

TSMC традиционно выпускает несколько итераций одного технологического узла в рамках единого комплекта разработки — Process Development Kit (PDK). Примером служат серии техпроцессов N5 и N4, включающие, соответственно, N5P и версии N4P и N4C. Такой подход позволяет компании максимально эффективно использовать дорогостоящее технологическое оборудование, а клиентам — снижать затраты за счёт повторного использования IP-блоков. Узлы N3P и N3X органично продолжают эту стратегию в рамках 3-нм семейства техпроцессов.

Несмотря на активное внимание к перспективным 2-нм техпроцессам, основанным на транзисторах с полным затвором (GAA), основная масса процессоров для клиентских устройств, которые выйдут на рынок в ближайшие кварталы, будет производиться с использованием техпроцессов семейства N3. К числу таких решений относятся смартфоны, планшеты и компьютеры новых поколений, запуск которых ожидается в 2025 году и позднее.

Как отмечалось накануне, аналитики ожидали от SK hynix роста квартальной выручки на 38 % и операционной прибыли на 129 %, но фактические объявленные этим южнокорейским производителем памяти показатели роста оказались выше. Выручка компании выросла в прошлом квартале на 42 %, а операционная прибыль увеличилась на 158 %.

Источник изображения: SK hynix

В абсолютном измерении выручка SK hynix достигла $12,36 млрд, а операционная прибыль выросла до $5,2 млрд. В последовательном сравнении наблюдалась отрицательная динамика, но она в целом характерна для перехода от четвёртого квартала к первому. Выручка SK hynix последовательно снизилась на 11 %, а операционная прибыль просела на 8 % после того, как в четвёртом квартале был установлен рекорд по соответствующему финансовому показателю. Результаты первого квартала не стали рекордными, но они уступили лишь итогам четвёртого квартала прошлого года.

Представители компании пояснили, что динамика прибыли в первом квартале отобразила её успехи в сфере реализации памяти для сегмента искусственного интеллекта. По мнению производителя, расходы участников рынка систем ИИ на развитие инфраструктуры продолжат расти, поскольку сохраняется спрос на создание «суверенных проектов» в этой сфере со стороны властей крупных стран. При этом в SK hynix подчёркивают, что геополитическая нестабильность создаст волатильность спроса во второй половине текущего года. Это не помешало компании сохранить свой прогноз по удвоению спроса на HBM по итогам всего 2025 года, поскольку соглашения на поставку соответствующей продукции в этом периоде были заключены ещё за год до этого. Развитие ИИ в сегменте смартфонов, по мнению руководства, подтолкнёт потребителей к обновлению своих устройств на содержащие более производительные чипы памяти.