Теги → производство микросхем
Быстрый переход

Tsinghua запустила в Китае строительство третьего завода для выпуска 3D NAND

В пятницу глава компании Tsinghua Unigroup Жао Вейгуо (Zhao Weiguo) в присутствии глав местных муниципальных и партийных властей торжественно открыл церемонию начала строительства третьего завода для выпуска в Китае памяти 3D NAND. Новый завод при финансировании Tsinghua будет построен вблизи города Чэнду на площади 4,8 км2. Ожидаемые объёмы инвестиций в течение 5–10 лет составят $24 млрд. Это будет уже третий 300-мм по счёту завод для выпуска 3D NAND, который фактически финансирует Tsinghua.

Первый завод для выпуска 3D NAND при участии Tsinghua начала строить дочерняя компания Yangtze River Storage Technology (YMTC) вблизи города Ухань. Сейчас это предприятие выпускает 32-слойную 3D NAND в ограниченных партиях. Массовый запуск производства ожидается в начале 2019 года. Инвестиции в этот проект также составят около $24 млрд.

В феврале 2017 года Tsinghua приступила к строительству второго 300-мм завода для выпуска 3D NAND, но уже вблизи Нанкина. Первая фаза инвестиций в этот проект составила $10,5 млрд, по завершении которого предприятие ежемесячно сможет выпускать 100 тыс. 300-мм пластин с памятью 3D NAND. Суммарный объём инвестиций во все три проекта приблизился к $70 млрд. Эта цифра сравнима с закупками китайскими компаниями памяти иностранного производства. Так, в 2017 году Китай закупил памяти на $88,6 млрд. Оставлять подобные суммы в стране — это правильное решение.

Intel уменьшила долю в компании ASML до менее 3 %

В пятницу нидерландский регистратор Authority for Financial Markets (AFM) сообщил, что компания Intel уменьшила принадлежащую ей долю акций в компании ASML до уровня менее 3 %. Предыдущее снижение акций до уровня менее 5 % компания Intel провела в декабре 2017 года. Поскольку компания ASML выпускает сканеры для литографического производства полупроводников и является монополистом в этой области, резонно предположить, что Intel рассматривает данное направление как теряющее инвестиционную привлекательность, чтобы это ни значило.

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Акции ASML компания Intel приобрела в два этапа летом 2012 года. На первом этапе компания заплатила ASML $2,1 млрд за 10 % акций и ещё $680 млн за разработку оборудования для выпуска чипов на 450-мм кремниевых пластинах. В ходе второго этапа Intel приобрела ещё 5 % акций ASML за $1 млрд с целью обеспечить финансирование разработки EUV-сканеров. Итого Intel заплатила ASML $4,1 млрд на новые разработки, плодами которых, к слову, она сегодня не может воспользоваться. Зато EUV-разработками нидерландской компании в полной мере воспользовались компании Samsung и TSMC.

Типичный современный литографический сканер компании ASML для выпуска полупроводников

Типичный современный литографический сканер компании ASML для выпуска полупроводников

В том же 2012 году ASML дополнительно продала 10 % акций, которые между собой поровну разделили Samsung и TSMC. Позже TSMC полностью избавилась от акций ASML, продав их почти в два раз дешевле, чем покупала. Тем не менее, и TSMC, и Samsung близки к коммерческому запуску EUV-литографии, что было бы сложно сделать без тех инвестиций в 2012 году.

Квартальная выручка TSMC увеличилась на 7-нм заказах и ослаблении местной валюты

Компания TSMC отчиталась о работе в сентябре 2018 года и рассказала о результатах третьего квартала календарного 2018 года. Подробно о работе за отчётный период TSMC расскажет 18 октября на встрече руководства компании с инвесторами. Обычно на таких мероприятиях TSMC подробно говорит о производственных планах на будущее, так что постараемся не пропустить это событие. Что ещё больше привлекает к мероприятиям этого тайваньского контрактника, так это отказ GlobalFoundries от гонки за техпроцессами от 7 нм и ниже. Фактически за каждый новый покорённый нанометр продолжат сражаться только TSMC и Samsung, но не будем забегать вперёд.

Выручка за сентябрь и за весь третий квартал текущего года во многом определялась заказами на 7-нм техпроцесс, главным потребителем которого стала компания Apple. Для неё TSMC выпускает 7-нм SoC A12, которую можно обнаружить в новейших смартфонах Apple. Кроме этого полученная денежная масса выросла за счёт ослабления денежной единицы Тайваня — нового тайваньского доллара. Оба этих фактора позволили TSMC последовательно увеличить выручку в сентябре на 4,2 % до 94,92 млрд новых тайваньских долларов ($3,06 млрд). В годовом сравнении сентябрьская выручка TSMC выросла на 7,2 %.

Квартальная выручка тайваньского производителя со второго квартала последовательно выросла на 11,6 % и всего на 3,2 % за год — до 260,3 млрд новых тайваньских долларов или до $8,41 млрд в эквиваленте. Консолидированная квартальная выручка оказалась меньше первоначального прогноза, но лучше скорректированного в августе прогноза после вирусной активности на производстве TSMC в августе. Похозяйничавший на заводе вирус отнял у TSMC до $140 млн. В целом компания развивается лучше полупроводниковой отрасли и намерена дальше укреплять своё положение на рынке контрактных полупроводников.

Высокий уровень брака при выпуске 3D NAND QLC может повлечь рост цен на память

Как сообщают тайваньские источники в лице интернет-ресурса DigiTimes, все ведущие производители флеш-памяти столкнулись с проблемами при переходе на выпуск многослойной памяти с записью четырёх бит в ячейку (QLC). Ранее в этом году компании Samsung, Intel/Micron и Toshiba/WD объявили о завершении разработки памяти 3D NAND QLC и начали опытный или даже серийный выпуск новинок. Среди них память 3D NAND QLC не готова выпускать только компания SK Hynix. Последняя, напомним, в виде образцов начнёт поставлять многослойную QLC 3D NAND только через год.

QLC 3D NAND компании Toshiba

QLC 3D NAND компании Toshiba

Переход на производство памяти с записью четырёх бит в каждую ячейку — это логичный шаг по направлению к снижению стоимости хранения данных на носителях из твердотельной памяти. Переход на 3D NAND QLC должен быть массовым и повсеместным. К сожалению, если верить тайваньским источникам, уровень брака при выпуске 3D NAND QLC превышает 50 %, что не может привести к какому-либо удешевлению стоимости хранения. Более того, сообщается о значительных поступлениях в каналы продаж некондиционных чипов памяти. Вероятно, речь идёт о направлении в каналы продаж микросхем памяти с частично неработающими банками и этой продукцией якобы завалены склады.

По данным DigiTimes, нечто подобное, но в меньшем масштабе происходит с производством 3D NAND TLC. Многослойная память с записью трёх бит в ячейку массово выпускается второй год подряд и уровень выхода годных чипов 3D NAND TLC достаточно высок. В пересчёте на биты память 3D NAND сегодня удерживает свыше 60 % в потоке производства всей новой памяти NAND-флеш. Тем не менее, дальнейшее повышение уровня выхода годных микросхем 3D NAND TLC также может представлять для производителей трудно решаемую проблему. Как итог, рынок 3D NAND в первом полугодии 2019 года может быть подвержен кризису недопоставок, что приведёт к росту цен на флеш-память и продукцию на её основе.

SK Hynix готовится ввести в строй новый завод по выпуску 3D NAND

Череду ввода в строй новых линий по выпуску памяти 3D NAND продолжила южнокорейская компания SK Hynix. Вслед за Toshiba/WD и Intel компания SK Hynix готовится запустить новый завод M15 вблизи города Чхонджу (Cheongju). Торжественное мероприятие по вводу предприятия в строй намечено на 4 октября. Завод начнёт свою работу с выпуска передовой для SK Hynix 72-слойной 3D NAND, но уже в начале 2019 года приступит к выпуску 96-слойной 3D NAND.

Для SK Hynix массовый выпуск 96-слойной флеш-памяти станет долгожданной возможностью закрепить или даже улучшить своё положение на мировом рынке флеш-памяти. Сегодня она занимает пятую строчку в рейтинге крупнейших производителей NAND-флеш. С выпуском 96-слойной продукции SK Hynix сократит технологическое отставание от конкурентов и за счёт нового предприятия увеличит объёмы производства. Одновременно с этим, как легко догадаться, вновь начнёт повышаться градус конкурентной борьбы на рынке NAND.

В замыслах SK Hynix снизить зависимость от памяти типа DRAM. На этом рынке компания давно удерживает второе место. Совсем недавно доход компании на 90 % зависел от выручки от продаж микросхем оперативной памяти. К настоящему дню эта зависимость уменьшается и компания будет стремиться довести соотношение производства DRAM к NAND к такому, как у Samsung: 60/40. Новое производство M15 будет способствовать движению в этом направлении.

Китай призывает не переоценивать технологические достижения страны

В середине сентября обеими партиями в Верхней палате Конгресса США был поддержан закон о развитии квантовых технологий в США или National Quantum Initiative Act. Законом предусмотрен бюджет на развитие «квантовых инициатив» в размере $1,3 млрд на следующие пять лет до 2023 года, но в целом принятая федеральная программа охватывает 10-летний период развития. В законе есть несколько строк, объясняющих необходимость в подобной дорогостоящей правительственной программе. В частности, заявлено, что «...Китай начал открыто декларировать национальной целью намерение обойти США в квантовых вычислениях в течение следующего десятилетия». Опасения ответственных лиц США понятны, но что думают по этому поводу профильные министры в Китае?

По этому поводу обратимся к заметке на сайте EXPreview, который привёл высказывания из свежего интервью министра промышленности и информационных технологий Мяо Вэйя (Miao Wei). Влиятельный китайский политик сообщил, что утверждение о возможности его страны обойти США за 10 лет в области высоких технологий не соответствует действительности. Технологическое могущество Китая сильно переоценено. Министр напомнил, что ещё в 2015 году в докладе Народному политическому консультативному совету Китая НПКСК (CPPCC) он сообщил, что по развитию промышленности КНР отстаёт от США на 30 лет. За три года изменилось много, но радикальных изменений за это время точно не произошло.

Безусловно, правительство Китая разработало и проводит стратегию превращения страны из мировой производственной площадки в центр мировых разработок. Но страна лишь в начале долгого пути. За 10 лет такой отрезок не пройти. Что касается США, то, по мнению министра, страны должны не закрываться друг от друга, а развиваться вместе и совместными усилиями. Можно оставаться конкурентами, но совместно двигаться вперёд одинаково быстро. Изоляция и обособление в попытках обойти соперника за закрытыми дверями — это пагубная и неэффективная практика.

Кстати, неделю назад на домашней конференции China IC Summit 2018, которую регулярно проводит компания Tsinghua Unigroup, её президент Жао Вейгуо (Zhao Weiguo) также был сдержан в оптимистических прогнозах технологического развития Китая. Глава Tsinghua считает, что через 10 лет в период с 2028 по 2030 годы Китай лишь войдёт в пятёрку лидеров мировых полупроводниковых супердержав. При этом он будет занимать четвёртое или третье место, но никак не первое. Как видим, сами китайцы адекватно оценивают свою позицию в мире высоких технологий.

GlobalFoundries объяснила, почему не будет внедрять 7-нм техпроцесс

На днях компания GlobalFoundries провела персональную технологическую конференцию GTC 2018. На мероприятии руководство компании вновь методично с графиками в руках пояснило, почему GlobalFoundries отказалась от гонки за передовыми техпроцессами. В августе, как мы сообщали, GlobalFoundries сообщила о приостановке разработки техпроцессов с нормами 7 нм и меньшими.

Безоблачно прошлое: Подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Безоблачно прошлое: подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Основная проблема заключается в экономическом обосновании дальнейшего снижения технологических норм. Точнее, тонкие техпроцессы заключаются в сравнительно небольшую нишу, работа в которой даёт экономический эффект только в определённом сочетании условий. Для GlobalFoundries эти условия не сложились. Поэтому компания сделала разумную ставку на возвращение ранее вложенных в заводы инвестиций.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

Из диаграммы выше следует, что в следующие пять лет производство с техпроцессами с нормами менее 12 нм разовьётся в относительно небольших пределах, тогда как рынок производства с техпроцессами от 12 нм и более крупными увеличится на $9 млрд. Это тот кусок пирога, на который теперь нацелена GlobalFoundries, и на эти деньги наверняка можно жить и даже процветать.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

На своём опыте компания убедилась, что инвестиции в новейшие техпроцессы растут такими темпами, которые создают проблему для их возврата, а выигрыш в виде роста производительности чипов и в снижении их потребления очень и очень мал. Выше на графике GlobalFoundries показала, что инвестиции в разработку 12/14-нм техпроцессов в три раза больше, чем инвестиции в 22 FDX (FD-SOI) и 28-нм техпроцессы при скромном выигрыше в виде улучшенных характеристик транзисторов.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

Чтобы разработчики не думали, что их лишили доступа к чему-то достаточно соблазнительному, компания представила выкладки аналитиков по ожидаемой стоимости проектирования чипов для техпроцессов с нормами менее 7 нм. Так, стоимость разработки 7-нм решения окажется почти вдвое затратнее разработки 10-нм чипов и будет стоить до $300 млн за одну оригинальную версию кристалла. А стоимость разработки 5-нм решения подскочит ещё почти в два раза — до $550 млн за чип. На это деньги есть у ограниченного числа бесфабричных компаний. Так стоило ли входить в клуб производителей 7-нм чипов? Для себя GlobalFoundries сделала однозначный вывод — не стоило. Хорошо, что смогли остановиться вовремя.

GlobalFoundries совершенствует 130-нм техпроцесс для выпуска радиочастотных чипов

Это не новость из прошлого. Это суровая реальность, о которую разбились планы развития полупроводникового производства компании GlobalFoundries. В августе компания сообщила об остановке перехода на 7-нм техпроцесс и о заморозке на своих заводах техпроцессов на уровне 12/14 нм. В таких условиях не остаётся ничего другого, как улучшать далеко не новые, но пока ещё интересные для решения ряда задач техпроцессы.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

Так, свежим пресс-релизом GlobalFoundries сообщила, что на своём заводе Fab 10 в Ист-Фишкилл для выпуска чипов на 300-мм кремниевых пластинах она квалифицировала новый техпроцесс под кодовым именем 8SW. Под этим именем скрывается техпроцесс с нормами 130 нм, о чём компания, очевидно из скромности, решила не упоминать. В то же время для производства с техпроцессом 8SW используются не обычные монолитные кремниевые пластины, а пластины с дополнительным изолирующим слоем или SOI.

В общем случае новый техпроцесс называется 8SW RF SOI и предназначен для производства радиочастотных чипов и радиочастотных компонентов для узлов и модемов сотовой связи или для других высокочастотных устройств. Новый техпроцесс позволит клиентам компании выпускать решения для сотовой связи пятого поколения, для вещей с подключением к Интернету и многое другое. Ранее для этой цели GlobalFoundries предлагала гибридный 180/130-нм техпроцесс 7SW, который был внедрён ещё в бытность завода Fab 10 собственностью компании IBM в 2014 году. Переход на 130-нм техпроцесс 8SW RF SOI обеспечит уменьшение площади кристаллов на 20 % и снижение потребления на 70 %.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

За всё время использования пластин SOI для выпуска радиочастотных компонентов с 2007 года компания IBM, а затем и GlobalFoundries выпустили в общей сложности 40 млрд чипов. Следует ожидать, что повсеместный переход на беспроводную связь от датчиков IoT до автомобилей и традиционных систем связи легко удвоит эту цифру за пять лет или даже быстрее. Для этих решений не нужен 7-нм техпроцесс и более мелкие техпроцессы. Техпроцесса с нормами 130 нм хватит за глаза.

TSMC собирается строить новый завод для 3D-упаковки чипов

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)

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:

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)

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)

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.

Intel в Даляне запустила вторую очередь линий: цель — 96-слойная 3D NAND

Три года назад компания Intel объявила о планах инвестировать в модернизацию китайского завода Fab 68 в Даляне $5,5 млрд. Компания как чувствовала, что время работы совместного с Micron предприятия IMFT на исходе. Тем самым Intel создала основу для самостоятельного производства достаточных объёмов многослойной памяти 3D NAND и, в перспективе, памяти 3D XPoint. Со следующего года, напомним, Intel и Micron прекращают совместные разработки новых поколений как 3D NAND, так и 3D XPoint. Соответственно, производственные мощности IMFT прекратят обслуживать заказы Intel, и ей придётся рассчитывать только на свои заводы.

Первая фаза объявленной в 2015 году модернизации Fab 68 была завершена в прошлом году. Сегодня 64-слойная память Intel выпускается на линиях Fab 68 первой очереди. Причём этой памяти хватает не только Intel, но и для поставок китайским партнёрам компании для самостоятельной порезки, упаковки и даже маркировки. Вторая очередь линий, как сообщает сайт EXPreview, вошла в строй на днях, и предназначена она для запуска производства 96-слойной памяти 3D NAND.

Fab 68 ()

Fab 68 (EXPreview)

Отметим, компания Intel пока не сообщала о вводе в строй второй очереди линий по производству 3D NAND на заводе в Даляне. Если это соответствует действительности, то данная новость несёт значительный позитивный заряд, который просто необходим на фоне слухов о планах Samsung ограничить производство памяти в 2019 году. На прошлой неделе, например, компании Toshiba и WD сообщили о запуске в строй второй очереди линий на заводе Fab 6 и о завершении ввода в строй этой фабрики.

В общем, не Samsung единым, хотя этой компании принадлежит 37 % рынка NAND-флеш. Компании Toshiba и Western Digital удерживают примерно по 20 % и 15 % соответственно. За ними идут Micron и SK Hynix. Замыкает шестёрку Intel с рыночной долей менее 10 %. Но без завода Fab 68  доля Intel была существенно меньше. Микропроцессорный гигант вряд ли сдвинется с этого места, но закрепился он на нём надёжно.

Через три года можно ждать появления 512-слойной 3D NAND и 512-Тбайт 2,5" SSD

Ещё в мае на конференции IEEE International Memory Workshop (IMW) производитель литографического производственного оборудования компания Applied Materials представил собственное видение развития многослойной 3D NAND памяти. На недавней конференции Flash Memory Summit 2018, которая прошла в начале августа, тему перспектив многослойной NAND памяти подхватил аналитик компании Objective Analysis Джим Ханди (Jim Handy). Джим Ханди не просто аналитик, а специалист и получатель целого ряда патентов на технологии, связанные с кеш-памятью. По авторитетному мнению Ханди, через три или четыре года производители флеш-памяти смогут выпускать 512-слойные микросхемы 3D NAND, что позволит приблизиться к SSD впечатляющей ёмкости.

Objective Analysis

Objective Analysis

Предпосылкой для производства 3D NAND с полутысячей слоёв станут технологии предельно тесного соединения кристаллов 3D NAND. Новейшая 96-слойная 3D NAND, например, выпускается в виде состыковки двух 48-слойных кристаллов 3D NAND на уровне слоёв, а не подложек, как происходило в случае упаковки в столбик более двух кристаллов DRAM или 2D NAND. Это может вести к потери части слоёв, как, например, в случае памяти 3D NAND Samsung с более чем 90 слоями. Состыковка ведёт к потере двух слоёв в каждом кристалле, и память Samsung выходит 92-слойной (по неподтверждённой официально информации).

96-слойная 3D NAND может быть составлена из двух 48-слойных кристаллов 3D NAND (International Memory Workshop 2018)

96-слойная 3D NAND может быть составлена из двух 48-слойных кристаллов 3D NAND (International Memory Workshop 2018)

Сегодня производители 3D NAND научились выпускать 64-слойную 3D NAND в едином цикле (монолитную). Именно 64-слойная память станет основой 512-слойных микросхем. Большее число слоёв невозможно изготовить в едином цикле за разумное время, слишком глубоко и долго придётся «бурить» одиночный кристалл. Нетрудно подсчитать, что 512-слойная память 3D NAND будет состыкована из восьми 64-слойных кристаллов. С учётом использования четырёхбитовой ячейки, которая может дать ёмкость 8 Тбит на 64-слойный чип, ёмкость 512 3D NAND QLC будет составлять 1 Тбайт. Поскольку производители научились упаковывать в один корпус до 16 кристаллов, то на выходе получаем 16-Тбайт микросхемы 3D NAND уже через три или четыре года. В 2,5-дюймовом формфакторе можно разместить 32 таких микросхемы. Так что SSD ёмкостью 512 Тбайт в обозримом будущем — это достаточно реалистичный сценарий.

Для ускорения работы транзистора учёные встроили в него лазер

Учёные Университета Пердью в штате Индиана предложили улучшить структуру субмикронного полевого транзистора, встроив в него для этого полупроводниковый лазер. Ожидается, что такая гибридная структура обеспечит ошеломительный эффект в виде снижения потребления транзистора наноразмерного уровня и приведёт к повышению производительности за счёт увеличения скорости его переключения.

Структура обычного кремний-германиевого полевого транзистра (Purdue Office of Technology Commercialization)

Структура обычного кремний-германиевого полевого транзистора (Purdue Office of Technology Commercialization)

В качестве лазера предложено использовать квантово-каскадный лазер. Данный тип полупроводникового лазера работает на эффекте перехода электронов между слоями гетероструктуры полупроводника. Иначе говоря, транзистор является «естественной средой» для квантово-каскадного лазера. Кроме этого в транзистор встроена комплексная система переключающих механизмов, которая одновременно переключает транзистор из включенного состояния в выключенное и обратно. Увы, подробностями источник не располагает.

Лазер и «переключающие механизмы» призваны решить одну фундаментальную трудность для мельчающих транзисторов. Для снижения потребления и для повышения скорости переключения транзисторов по мере снижения масштаба норм технологических процессов необходимо снижать напряжение питания до пороговых значений и крайне желательно снизить сам порог переключения, который при обычных условиях уменьшить ниже строго определённого значения просто невозможно.

В схемотехнике полевых транзисторов за это отвечает величина или крутизна допорогового размаха (subthreshold swing). В свою очередь, чтобы допороговый размах был как можно меньше, а крутизна больше, необходимо повышать плотность тока открытия транзистора и понижать плотность тока его закрытия. Это крайне положительно скажется на уменьшении допорогового размаха напряжения, в чём главную роль обещает сыграть встроенный в структуру полевого транзистора лазер.

TSMC подтвердила планы массового производства 3-нм чипов в 2022 году

По данным сайта EXPreview, руководство компании TSMC подтвердило планы начать массовое производство 3-нм полупроводниковой продукции в 2022 году. На сегодняшний день к выпуску 3-нм чипов ускоренными темпами идут только две компании: TSMC и Samsung. Причём Samsung может сделать это первой на один год раньше TSMC — в 2021 году. Компания Intel застряла на этапе снижения уровня брака при  производстве с технологическими нормами 10 нм, а GlobalFoundries внедряет первое поколение 7-нм техпроцесса и рассматривает вариант последующего перехода сразу на 3-нм техпроцесс (но она вряд ли сделает это раньше Samsung).

Итак, компания TSMC сообщила, что Национальное агентство Тайваня по контролю за окружающей средой (EIA) утвердило предварительные планы строительства завода в научном парке города Тайнань (Tainan Science Park). Это производство изначально нацелено на выпуск 3-нм продукции и расположено рядом с уже строящимся заводом Fab 18, который будет выпускать 5-нм полупроводники. Определена также сумма инвестиций в проект — порядка 600 млрд новых тайваньских долларов, что сегодня эквивалентно $19,4 млрд. В 5-нм завод, отметим, TSMC инвестирует $25 млрд.

В собственность TSMC земля под строительство завода для выпуска 3-нм чипов площадью 18 гектар перейдёт в 2020 году. Строительство предприятия должно начаться в том же году с началом установки промышленного оборудования в 2021 году. Тем самым 3-нм завод TSMC может успеть войти в строй до конца 2022 года. Во всяком случае, в 2023 году он уже будет выпускать массовую продукцию.

Tsinghua Unigroup покупает долю в тайваньском упаковщике чипов

Китайский холдинг Tsinghua Unigroup тщательно выстраивает инфраструктуру для грядущей полупроводниковой революции в стране. Под крылом Tsinghua при непосредственном участии совместного предприятия YMTC вызрела и внедряется в производство многослойная память 3D NAND. Реализуются другие проекты: открываются центры по предоставлению облачных услуг и центры разработки полупроводников и электроники. Сделать надо много. И хорошо, что рядом есть Тайвань, у которого можно почерпнуть много интересного. Правительство Тайваня сопротивляется финансовой экспансии Китая, но лазейки обойти запрет в доступе к новым технологиям у Китая находятся и есть.

Как сообщает тайваньский интернет-ресурс DigiTimes, Tsinghua Unigroup договорилась приобрести долю в 30 % в китайском подразделении Suzhou ASEN Semiconductors тайваньской компании ASE Technology Holding (Advanced Semiconductor Engineering). Компания ASE Technology является одним из крупнейших в мире поставщиком услуг по порезке, упаковке и тестированию чипов. В ближайшем будущем подконтрольным Tsinghua полупроводниковым производствам и другим китайским производителям чипов будет что резать, паковать и проверять.

Компания Suzhou ASEN Semiconductors была организована в 2007 году как совместное предприятие между Advanced Semiconductor Engineering и NXP Semiconductors. Компания NXP Semiconductors избавилась от своей доли в Suzhou ASEN в апреле этого года, надеясь найти вариант для сделки по поглощению компанией Qualcomm. Ей это не помогло. Китай так и не дал добро на поглощение NXP, но зато ASE Technology получила полный контроль над китайским подразделением и теперь за $95,34 млн продала его часть компании Tsinghua Unigroup.

SK Hynix представила «4D NAND»

Как и другие производители флеш-памяти компания SK Hynix не могла пропустить мероприятие Flash Memory Summit 2018. На годовом саммите SK Hynix представила ни много ни мало, а целую «4D NAND». Где же южнокорейский производитель нашёл четвёртое измерение?

https://www.tomshardware.com

https://www.tomshardware.com

Увы, детальное изучение новой в кавычках разработки SK Hynix указывает на маркетинговую уловку — представленная технология не может и не будет иметь решающих преимуществ по сравнению с уже представленными и даже годами реализованными технологиями производства 3D NAND компаниями Samsung, Intel, Micron и Toshiba. Но, обо всём по порядку.

https://www.tomshardware.com

https://www.tomshardware.com

Память «4D NAND» компании SK Hynix будет сочетать две ключевые особенности. Во-первых, она будет опираться на ячейку с ловушкой заряда (Charge Trap Flash, CTF). Во-вторых, управляющие массивом NAND-ячеек периферийные цепи будут перенесены с одной с массивом плоскости кристалла под ячейки — как бы в «подвал». Отметим, SK Hynix всегда выпускала 3D NAND с ячейкой с ловушкой заряда, как и все остальные компании за исключением Micron и Intel (подробнее о разнице в организации ячеек по этой ссылке). Но даже Micron со следующего поколения 3D NAND откажется от ячейки с плавающим затвором FG в пользу CTF. В 2019 году 3D NAND с ячейкой FG будет выпускать только Intel. Иначе говоря, 4D NAND в этом плане новшеством давно не является.

https://www.tomshardware.com

https://www.tomshardware.com

По поводу технологии Periphery Under Cell (PUC), которая в представлении SK Hynix и является тем самым «четвёртым измерением», можно сказать следующее. Компании Intel и Micron давно перенесли периферийные цепи под массив ячеек и называют эту технологию CMOS under the array (CuA). Со следующего года технологию CuA при производстве памяти 3D NAND начнёт применять Samsung. Дальнейшим развитием CuA представляется китайская технология Xtacking компании YMTC. Китайцы и вовсе предлагают выпускать периферию и логику на отдельных пластинах, изготовленных по разным техпроцессам, и потом состыковывать логику и массив NAND. Вот где четвёртое измерение! Но SK Hynix решила отобрать славу первооткрывателя себе.

https://www.tomshardware.com

https://www.tomshardware.com

Что же, пусть 4D NAND оказалась маркетинговой пустышкой, компания SK Hynix рассказала на саммите кое-что по-настоящему интересное, а именно, поделилась планами выпуска новинок на рынок. Итак, образцы 96-слойной 3D NAND TLC ёмкостью 512 Гбит (с этого момента — 4D NAND) появятся в четвёртом квартале 2018 года. Образцы 96-слойной 4D NAND TLC ёмкостью 1 Тбит выйдут в первой половине 2019 года. Образцы 96-слойной 4D NAND QLC ёмкостью 1 Тбит появятся во второй половине 2019 года. Тем самым можно резюмировать, что по выпуску передовой памяти 3D NAND от своих основных конкурентов SK Hynix будет отставать на срок до одного года и даже больше. Да, в таких случаях остаётся полагаться только на маркетинг.