Компания Micron сообщила о старте массового производства высокопроизводительной памяти HBM3E в формате 8-этажных стеков объёмом 24 Гбайт. Такие микросхемы будут использоваться в составе специализированных ИИ-ускорителей NVIDIA H200, массовые поставки которых начнутся во втором календарном квартале 2024 года.

Источник изображения: Microsoft

В Micron заявляют, что растущий спрос на ИИ-вычисления требует новых высокопроизводительных решений в вопросе памяти. Новые микросхемы HBM3E от Micron полностью отвечают этим требованиям.

Для своих 8-слойных стеков памяти HBM3E объёмом 24 Гбайт компания Micron заявляет скорость передачи данных в 9,2 Гбит/с на контакт и пропускную способность более 1,2 Тбайт/с. По словам Micron, её чипы памяти HBM3E до 30 % энергоэффективнее аналогичных решений от других производителей.

Компания также отмечает, что большая ёмкость в 24 Гбайт чипов памяти HBM3E позволяет центрам обработки данных беспрепятственно масштабировать свои задачи, связанные с ИИ, будь то обучение массивных нейронных сетей или ускорение инференса.

Компания Micron производит чипы памяти HBM3E с использованием своего самого передового технологического процесса 1β (1-beta), а также передовой технологии сквозных соединений TSV (Through-silicon via) и других инновационных решений, связанных с упаковкой микросхем. Micron будет производить свои чипы памяти HBM3E на мощностях компании TSMC.

Производитель также сообщил, что в марте этого года начнёт рассылать производителям образы передовых 12-слойных чипов памяти HBM3E ёмкостью 36 Гбайт, которые обеспечат пропускную способность выше 1,2 Тбайт/с.

Стремление Индии стать крупным игроком на рынке услуг по производству электроники с уровня мобильных устройств опустилось до компонентной базы, и теперь местные власти рассматривают предложения от желающих построить предприятия по выпуску чипов на совокупную сумму $21 млрд. Среди претендентов на субсидии упоминаются израильская Tower Semiconductor и индийская Tata Group.

Источник изображения: Tower Semiconductor

Тема поиска инвесторов для развития индийской полупроводниковой промышленности обычно ассоциируется с неудачными попытками Foxconn и местного холдинга Vedanta совместными усилиями организовать контрактное производство чипов на территории Индии. По информации Bloomberg, в настоящий момент Tower Semiconductor заявилась с проектом по строительству предприятия стоимостью $9 млрд, а индийский промышленный гигант Tata Group в размере бюджета уступает ей всего $1 млрд. Оба соискателя пытаются получить разрешение властей на строительство предприятий по выпуску чипов в родном для действующего премьер-министра страны штате Гуджарат.

Предполагается, что власти Индии готовы выделить на субсидирование подобных проектов в общей сложности $10 млрд, при этом государственные средства должны будут покрывать не более половины всех капитальных затрат, предусматриваемых профильными проектами. Первым претендентом на получение таких субсидий уже стала американская компания Micron Technology, которая собирается потратить $2,75 млрд на строительство в Гуджарате предприятия по тестированию и упаковке микросхем памяти. В совокупности с предложениями Tower и Tata набирается чуть меньше $20 млрд инвестиций, поэтому власти Индии наверняка будут вынуждены отсекать все прочие предложения, если хотят уложиться в изначально запланированный бюджет.

В планы израильской Tower Semiconductor, как отмечает Bloomberg, входит развитие предприятия на протяжении десяти лет, к концу периода прогнозирования оно должно освоить обработку 80 000 кремниевых пластин в месяц. Проект Tata Group подразумевает сотрудничество с тайваньскими PSMC или UMC в сфере производства чипов, причём приступить к строительству предприятия индийская компания планирует уже в этом году. Оба предприятия сосредоточатся на выпуске 40-нм или более «зрелых» чипов, но для индийской промышленности это будет серьёзный прорыв, даже с оглядкой на обязательное участие зарубежных партнёров.

Tata Group также планирует построить на востоке Индии предприятие за $3 млрд, которое специализировалось бы на тестировании и упаковке чипов, причём с возможностью их экспорта. Японская Renesas Electronics также рассматривает возможность строительства в Индии подобного предприятия, но в партнёрстве с местными компаниями. Реализация всех этих проектов на территории Индии без одобрения правительства не начнётся, но заявки могут быть рассмотрены уже в течение ближайших недель.

Глава компании OpenAI Сэм Альтман (Sam Altman), если верить публикациям в прессе, намеревается привлечь триллионы долларов США на строительство дополнительных предприятий, способных выпускать ускорители вычислений. Основатель TSMC Моррис Чан (Morris Chang) убеждён, что реальные потребности отрасли в расширении производственных мощностей несколько ниже.

Источник изображения: TSMC

Свои комментарии по поводу тенденций развития отрасли её ветеран Моррис Чан сделал на церемонии открытия предприятия TSMC в Японии в конце этой недели. В управлении компанией её основатель уже несколько лет не принимает никакого участия, но его регулярно приглашают на знаковые церемонии, где он охотно делится своим мнением по актуальным вопросам.

С одной стороны, Моррис Чан после общения с разработчиками чипов для систем искусственного интеллекта имеет основания утверждать, что спрос на дополнительные мощности по их выпуску существует: «Они говорят не о десятках тысячах дополнительно выпускаемых в месяц кремниевых пластин. Они говорят о целых предприятиях: трёх, пяти, десяти». Непосредственно основатель TSMC не готов согласиться с подобными прогнозами. По его словам, реальная потребность отрасли располагается где-то посередине «между десятками тысяч кремниевых пластин и десятками предприятий».

Моррис Чан во время своего выступления на открытии предприятия TSMC в Японии также вспомнил о своём первом визите в эту страну ещё в качестве вице-президента американской компании Texas Instruments в 1968 году, когда ему предстояло запустить работу совместного предприятия с Sony. Основатель последней, Акио Морита (Akio Morita) в ходе двухчасовой беседы с Чаном заверил того, что он будет приятно удивлён уровнем качества выпускаемой в Японии продукции. Курируя строительство нескольких предприятий Texas Instruments на территории страны, Моррис Чан через несколько лет смог убедиться в справедливости прогнозов основателя Sony. Впрочем, в случае с попытками возрождения японской полупроводниковой отрасли при поддержке TSMC на современном этапе, Моррис Чан убеждён, что Японии теперь будет сложнее конкурировать с качеством продукции, получаемой на Тайване. При этом основатель TSMC не сомневается, что появление предприятий этой компании в Японии будет способствовать возрождению местной полупроводниковой промышленности.

Министр экономики, торговли и промышленности Японии Кэн Саито (Ken Saito), который также присутствовал на церемонии, выразил решимость властей страны способствовать возрождению национальной полупроводниковой промышленности. Он признаёт, что это будет непросто, но трудности не пугают правительство. Напомним, что на строительство двух предприятий TSMC в Японии местные власти готовы в общей сложности выделить около $8 млрд субсидий. Второе предприятие TSMC начнёт выпуск 7-нм и 6-нм продукции к концу 2027 года, а его строительство должно стартовать в этом году.

Насыщенную событиями неделю завершила церемония открытия первого предприятия TSMC в Японии, которое уже построено и начнёт выдавать продукцию до конца этого года. Предполагаемое появление в Японии ещё двух предприятий TSMC позволит последней из компаний закрепиться на местном рынке, уже сейчас клиентами TSMC готовы стать Sony и Renesas.

Источник изображения: TSMC

Как отмечает Nikkei Asian Review, на торжественной церемонии открытия совместного предприятия TSMC, Sony и Denso, которое функционирует под обозначением JASM, присутствовали не только сотни представителей компаний полупроводникового сектора японской промышленности, но и члены японского правительства. Со стороны TSMC приняли участие генеральный директор Си-Си Вэй (C.C. Wei) и основатель компании Моррис Чан (Morris Chang). Для TSMC данная площадка стала первым зарубежным предприятием, открытым с 2018 года. Пробный выпуск продукции скоро начнётся на конвейере японского предприятия TSMC, а к массовому производству компания приступит до конца текущего года.

Как не раз отмечалось ранее, первое предприятие JASM будет производить 12нм, 16-нм, 22-нм и 28-нм чипы, причём аналитики TrendForce убеждены, что основная часть производственной программы придётся именно на 22-нм и 28-нм продукцию, а более продвинутые 12-нм и 16-нм чипы составят лишь малую часть ассортимента. Ежемесячно первое предприятие JASM сможет обрабатывать от 40 до 50 тысяч кремниевых пластин типоразмера 300 мм.

Важной частью церемонии стало заявление руководства TSMC, согласно которому компания собирается более чем вдвое увеличить первоначальный объём инвестиций в развитие проектов на территории Японии, подняв планку за рубеж $20 млрд. Второе предприятие TSMC на территории страны будет построено при финансовом участии Toyota Motor. Оно начнёт работать к концу 2027 года и будет выпускать 7-нм и 6-нм продукцию, которая найдёт применение в промышленном сегменте и сфере искусственного интеллекта. Напомним, что являющаяся акционером первого предприятия JASM японская корпорация Denso является крупнейшим поставщиком автокомпонентов на конвейер Toyota Motor. По предварительным данным, японские власти готовы выделить на строительство второго предприятия TSMC в Японии до $4,9 млрд субсидий. Два предприятия TSMC в совокупности смогут обрабатывать более 100 000 кремниевых пластин в месяц. В сочетании с первым предприятием, субсидии японских властей достигнут $8 млрд.

Японские клиенты в 2023 году формировали около 6 % совокупной выручки TSMC, измеряемой $69,3 млрд. Местные поставщики оборудования принимают активное участие в обеспечении TSMC необходимыми средствами для производства чипов. В префектуре Ибараки с 2019 года действует исследовательский центр TSMC, который занимается проблемами материаловедения и разрабатывает прогрессивные методы упаковки чипов. Со временем в Японии должна появиться экспериментальная линия, на которой будут отрабатываться новые технологии в этой сфере.

Об успехах компании NVIDIA на фондовом рынке в наши дни можно писать бесконечно, поскольку её капитализация уже приблизилась к $2 трлн. Однако на волне бума искусственного интеллекта и успехов NVIDIA многие другие компании укрепили свои позиции. Так Tokyo Electron удалось обойти Sony и стать третьей по величине капитализации компанией в Японии.

Источник изображения: Tokyo Electron

Прошлую торговую сессию, как отмечает Nikkei Asian Review, акции Tokyo Electron завершили укреплением на 6 % до 36 580 иен (около $243) за штуку. Это позволило поднять капитализацию этого производителя оборудования для изготовления чипов до 17,25 трлн иен или $114,6 млрд в пересчёте по текущему курсу. Всего с начала года акции Tokyo Electron смогли вырасти в цене на 45 %. Теперь капитализация этой компании уступает только Toyota Motor, которая остаётся самой дорогой японской корпорацией, а также Mitsubishi UFJ Financial Group — крупнейшему банку Японии. Sony уже уступает Tokyo Electron по величине капитализации.

Tokyo Electron является крупнейшим в Японии производителем оборудования для изготовления полупроводниковых компонентов, на мировом рынке по объёму продаж компания занимает четвёртое место. В полупроводниковом сегменте компания занимает 12-е место среди крупнейших участников фондового рынка в мире. К слову, сама Tokyo Electron по итогам текущего фискального года, который завершится 31 марта, рассчитывает столкнуться с первым за четыре года снижением чистой прибыли до 340 млрд иен. Предыдущие отчётные периоды сформировали высокую базу для сравнения, возникшую на фоне высокого спроса на оборудование для выпуска чипов во время пандемии. Впрочем, аналитики ожидают, что в следующем фискальном году компания увеличит чистую прибыль с 340 до 430 млрд иен, а через год увеличит её до 560 млрд иен.

На японском фондовом рынке, как отмечают аналитики, бум искусственного интеллекта повысил интерес инвесторов к активам поставщиков оборудования для выпуска чипов. За прошедшие десять лет выручка Tokyo Electron выросла в три раза, операционная прибыль увеличилась в 14 раз. Всё это позволило капитализации компании вырасти в 16,6 раза. Руководство Tokyo Electron ожидает, что к концу десятилетия компания удвоит свою выручку.

В ближайшие пять лет Tokyo Electron собирается увеличить на 80–90 % капитальные затраты и расходы на разработки и исследования, а также нанять до 10 000 новых сотрудников. По мнению аналитиков Jefferies, активы Tokyo Electron не переоценены даже на текущих уровнях.

При президенте Байдене эволюция экспортных ограничений США в октябре прошлого года дошла до включения в перечень санкционного оборудования некоторой части литографических систем для работы с глубоким ультрафиолетовым излучением (DUV). При этом американские чиновники считают важным подчеркнуть, что не собираются расширять санкции против Китая на зрелые техпроцессы.

Источник изображения: SMIC

Соответствующее заявление в интервью ресурсу Nikkei Asian Review сделала Тэя Розман Кендлер (Thea Rozman Kendler), курирующая в Министерстве торговли США вопросы экспортного контроля, во время своего визита в американское посольство в Токио. По общепринятым понятиям, к зрелым техпроцессам относятся нормы от 28 нм и более грубые, они используются в настоящее время для выпуска компонентов, применяемых в автомобилях и потребительской электронике. Китай активно наращивает объёмы производства подобных чипов, вызывая у некоторых западных конкурентов опасения по поводу очередного кризиса перепроизводства.

В декабре Министерство торговли США выразило намерения проанализировать ситуацию с поставками чипов из Китая, выпускаемых по зрелым техпроцессам. Представительница ведомства пояснила: «Целью этого анализа было лучшее понимание специфики работы отрасли, нам нужно было убедиться, что наши цепочки поставок достаточно надёжны. Мы приложили все усилия к тому, чтобы обеспечить предельную фокусировку экспортного контроля в полупроводниковой сфере только на сегментах, затрагивающих интересы национальной безопасности и ничего более».

В октябре правила экспортного контроля США охватили 45 новых стран, с которыми у Китая сложились тесные торговые связи. Власти США были обеспокоены тем, что КНР может использовать эти страны для обхода экспортных ограничений. Говоря об осеннем дебюте смартфонов Huawei семейства Mate 60 на основе 7-нм процессора китайского производства, госпожа Кендлер подчеркнула, что данный прецедент сам по себе ещё не означает, что Китай может выпускать 7-нм чипы в массовых количествах с приемлемым уровнем брака, и что они действительно выпускаются именно по 7-нм технологии. По мнению чиновницы, экспортные ограничения США после грядущих президентских выборов вряд ли изменятся по своему содержанию.

Цены на твердотельную память растут с октября, и в декабре прошлого года они последовательно увеличились на 8,87 %, прервав многомесячный тренд падения. Тем не менее, крупнейший производитель памяти в лице Samsung Electronics считает нужным продолжать сокращение объёмов выпуска NAND ради дальнейшей стабилизации ситуации на рынке.

Источник изображения: Samsung Electronics

Об этом сообщило южнокорейское издание The Chosun Daily со ссылкой на представителей полупроводниковой отрасли. Профильные мощности Samsung по выпуску памяти типа NAND сейчас загружены лишь на 50 %, и компания не считает нужным прекращать сокращение объёмов выпуска такой продукции в текущих условиях. По словам представителей Samsung, взятый на снижение объёмов производства флеш-памяти курс пока остаётся неизменным.

Как поясняют эксперты, проблема заключается в сохраняющейся высокой концентрации владельцев серверных систем на приобретении компонентов, которые нужны для повышения производительности систем искусственного интеллекта. К ним в первую очередь относятся память типа HBM и DDR, ускорители вычислений и центральные процессоры. Накопители как таковые для модернизации серверного парка сейчас закупаются по остаточному принципу. Многие компании даже предпочитают в этом случае отказаться от твердотельных накопителей в пользу более медленных, но более вместительных жёстких дисков на магнитных пластинах.

Пока SK hynix удаётся удерживать статус основного поставщика микросхем HBM3 для компании NVIDIA, которая оснащает ею свои востребованные на рынке ускорители вычислений. Несмотря на планы SK hynix в текущем году удвоить объёмы выпуска памяти HBM, вся производственная программа на 2024 год уже распродана, как признаёт руководство компании.

Источник изображения: SK hynix

Соответствующие заявления сделал на страницах ресурса Korea IT Times вице-президент SK hynix по продажам и маркетингу Ким Ги Тхэ (Kim Ki-Tae). По его словам, компания была пионером в производстве HBM, предвидев развитие тех сегментов рынка, которые нуждаются в скоростной памяти, но и в этом году она сделает всё возможное для защиты своих лидирующих позиций. Разработка, выпуск и продажи HBM теперь курируются в составе SK hynix специальным подразделением, работу которого курирует как раз Ким Ги Тхэ. По его словам, спросом в текущем году будет пользоваться не только HBM3E, но и оперативная память типов DDR5 и LPDDR5T.

Все производственные квоты на выпуск HBM компания уже распродала до конца текущего года, и уже сейчас готовится к выполнению заказов в 2025 году, рассчитывая сохранить за собой лидирующие позиции на рынке и в следующем году. По прогнозам аналитиков, операционная прибыль SK hynix в этом году достигнет $7,5 млрд. На фоне прошлогодней выручки в размере $24,5 млрд это будет весьма достойным результатом, особенно с учётом необходимости нести расходы на кратное увеличение объёмов выпуска памяти типа HBM.

Главным итогом выступления министра торговли США Джины Раймондо (Gina Raimondo) на мероприятии Intel Foundry Direct Connect стало заявление о недостаточности выделенных «Законом о чипах» 2022 года субсидий в размере $39 млрд на строительство предприятий по выпуску полупроводников для восстановления лидерства страны в технологической сфере.

Источник изображения: Intel

Как пояснила чиновница, чтобы выбиться в мировые лидеры в полупроводниковой сфере, США потребуется принять второй «Закон о чипах», предусматривающий дополнительные субсидии. Напомним, что из $52 млрд субсидий, предусмотренных первым таким законом, на нужды строительства предприятий на территории США будут направлены только $39 млрд. Ещё $75 млрд предполагается выделить в виде целевых кредитов. Из крупных производителей чипов пока только GlobalFoundries получила $1,5 млрд на развитие своих американских предприятий. Компания Intel, которую Джина Раймондо вчера назвала «американским чемпионом», своих субсидий пока не получила, но генеральный директор Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) пообещал, что заявление об их выделении будет сделано в ближайшее время. Близость принятия такого решения подтвердила и сама Джина Раймондо во время своего выступления.

«Я подозреваю, что понадобится так называемый «Закон о чипах – 2» или какой-то иной способ обеспечения дополнительных инвестиций, если мы хотим занимать лидирующую позицию в мире», — пояснила чиновница. При этом она подчеркнула, что стремление выпускать абсолютно весь ассортимент чипов в Америке не является рациональным, и подобные цели не ставятся. Важно лишь диверсифицировать цепочки поставок таким образом, чтобы больше чипов выпускалось в США, особенно передовых, поскольку это будет важным условием развития систем искусственного интеллекта.

По словам Раймондо, опыт общения с основателем OpenAI Сэмом Альтманом (Sam Altman) и другими представителями отрасли позволяет ей понять, что потребность рынка в чипах измеряется «умопомрачительными количествами». Напомним, что Альтман пытается собрать несколько триллионов долларов США для организации выпуска ускорителей вычислений в значительно больших количествах по сравнению с нынешним уровнем, а также привлечь средства инвесторов для разработки собственных ускорителей. Подобные планы вынашивает и основатель японской корпорации SoftBank, которой принадлежит и британский разработчик процессорных архитектур Arm.

Сотрудничество Intel и Arm в сфере создания экосистемы для контрактного производства чипов с соответствующей архитектурой уже является объективной реальностью: это подтверждают и многочисленные совместные заявления, и выступление главы Arm на вчерашнем мероприятии Intel IFS Direct Connect. Более того, руководство Intel открыто заявило, что компания готова выпускать компоненты по заказу AMD, NVIDIA и вообще любых клиентов.

Источник изображения: Intel

Для ресурса Tom’s Hardware подготовка к мероприятию IFS Direct Connect носила глубокий характер, поэтому редактор сайта Пол Элкорн (Paul Alcorn) не упустил возможности задать генеральному директору Intel Патрику Гелсингеру (Patrick Gelsinger) о готовности компании предложить свои передовые технологии прямым конкурентам. Глава Intel начал свой ответ с сообщения о намерениях компании провести реструктуризацию в этом году, которая сделает контрактное подразделение Intel Foundry Service более самостоятельным с точки зрения финансовых потоков. Перед специалистами этого подразделения будет поставлена задача по заполнению производственных мощностей и охвату максимально широкого спектра клиентов.

«Мы надеемся, что в этот список попадут Дженсен (NVIDIA), Криштиано (Qualcomm) и Сундар (Google), а сегодня вы могли убедиться, что в него попал и Сатья (Microsoft), я даже надеюсь, что он будет включать и Лизу (AMD) в какой-то момент в будущем», — пояснил глава Intel, рассуждая о расширении перечня клиентов компании на контрактном направлении. В конечном итоге, как добавил Гелсингер, Intel хочет стать контрактным производителем чипов мирового масштаба.

Компания будет адаптировать под нужды клиентов и собственные компоненты. Модульная компоновка с несколькими кристаллами позволит заменять отдельные блоки чипов на нужные конкретному клиенту, будь то разработанные им самостоятельно решения или что-то готовое из ассортимента предложений Intel.

Позже глава компании повторил: «Я хочу, чтобы моё контрактное производство использовалось всеми. Мы хотим помогать выпускать чипы NVIDIA и AMD, тензорные процессоры Google и нейронные процессоры Amazon». Очевидно, что передовые техпроцессы Intel будут доступны её клиентам в те же сроки, что и собственной команде разработчиков.

Компания Intel обнародовала свежие планы по освоению передовых техпроцессов. В том числе компания анонсировала 1,4-нм техпроцесс Intel 14A, который станет первой в мире технологией производства чипов с использованием литографии в сверхжёстком ультрафиолете с высокой числовой апертурой (High-NA EUV). Помимо этого, были анонсированы дополнения к представленным ранее планам по запуску техпроцессов.

Источник изображений: Intel

Первоначальный план генерального директора Intel Пэта Гелсингера (Pat Gelsinger), представленный в 2022 году, который подразумевал освоение пяти техпроцессов за четыре года, остается в силе. Техпроцессы Intel 7 и Intel 4 уже представлены на рынке, а Intel 3 готов к крупносерийному производству. Разработка техпроцессов Intel 20A (2 нм) и 18A (1,8 нм) идёт по плану или даже опережает его. Руководство компании ожидает, что Intel вернет себе лидерство в сфере передовых полупроводников с запуском Intel 18A в 2025 году.

Intel уже предоставила партнёрам инструменты для проектирования чипов под техпроцесс 18A в версии PDK 0.9, а финальная версия инструментов PDK 1.0 появится в апреле или мае. Кроме того, Intel уже завершила проектирование серверных процессоров Xeon Clearwater Forest, то есть они фактически готовы к производству. Clearwater Forest — станет первым крупносерийным чипом, выполненным по техпроцессу Intel 18A.

Расширенный план по освоению технологических процессов Intel включает новый Intel 14A, а также несколько специализированных версий, представленных ранее техпроцессов. Компания пока не раскрывает целевые показатели производительности и плотности для 14A, заявляя, что пока не хочет ставить конкурентов в известность. Известно, что 1,4-нм чипы Intel будут оснащены системой питания следующего поколения PowerVia (вероятно, Source-on-Contact) и транзисторами RibbonFET GAA. В планах Intel значатся две разновидности 14A: стандартная 14A и последующая улучшенная версия 14A-E, где буква E означает расширение возможностей. Это часть нового подхода Intel к созданию различных модификаций существующих техпроцессов для продления их жизненного цикла, как у TSMC и Samsung.

Intel пока не называет точные даты, но известно, что техпроцесс 14A-E будет запущен в тестовое производство в 2027 году. Соответственно можно предположить, что 14A появится в 2026 году, как минимум в тестовом виде, а к 2027-му доберётся до массового производства. Как и другие передовые техпроцессы Intel, новый 14A будет разрабатываться в Орегоне, а затем массово внедряться на других предприятиях.

Отметим, что TSMC, по неофициальным данным, начнёт использовать High-NA EUV только к 2030 году, то есть заметно позже Intel. Однако это не значит, что она автоматически отстанет в технологическом плане. Технология High-NA не будет дешевой, и, согласно отраслевым сообщениям, она не так эффективна, как технология Low-NA EUV с двойным шаблонированием. В Intel уверены, что стоимость производства чипов будет соответствовать её ожиданиям, но также отмечают, что при необходимости скорректируют стратегию.

Ещё Intel расширит свои техпроцессы Intel 18A, Intel 3, Intel 7 и Intel 16 новыми версиями. Intel планирует запускать новые техпроцессы каждые два года, а затем дополнять их расширениями каждые два года. Дополнительные техпроцессы будут обозначаться суффиксами. Буква P будет указывать на новую версию технологии с улучшенной производительностью. Суффикс T укажет на техпроцессы, оснащенные поддержкой соединения TSV (Through-silicon via), которые могут использоваться в системах с упаковкой 3D Foveros. Суффикс E будет указывать на специализированные новые функции, например, настраиваемый диапазон напряжения. Intel также запустит техпроцессы PT, в которых будет и повышена производительность, и реализована поддержка TSV, а со временем, вероятно, появятся и другие комбинированные решения.

В ближайшее время Intel также запустит техпроцесс Intel 12, который станет результатом производственного сотрудничества с UMC. Ещё отмечается, что Intel Foundry будет выпускать чипы по зрелой 65-нм технологии с помощью Tower Semiconductor. Оба этих сотрудничества имеют ключевое значение для дальнейшего расширения масштабов Intel Foundry, позволяя компании извлекать больше выгоды из уже окупившего себя оборудования и производственных мощностей — они будут заняты делом, а не простаивать.

Техпроцессы Intel 20A и Intel 18A предложат транзисторы GAA и подводку питания с обратной стороны кремниевой пластины (BSPDN). Причём последняя из технологий будет реализована на два года раньше TSMC, да и по внедрению GAA компания Intel обгонит тайваньского производителя на 1,5 года. Конечно, это вовсе не значит разгром TSMC — Samsung реализовала GAA ещё раньше, но трудности с массовым производством не позволили реализовать преимущество. И тем не менее, как минимум с технологической точки зрения Intel будет впереди, а это будет хорошим подспорьем для реализации её амбиций на рынке контрактного производства чипов.

Наиболее важным для компании является техпроцесс Intel 18A. И компания уже собрала четыре крупных заказа на производство чипов по данной технологии, и один из них включает большую предоплату, что означает, что речь идет об очень значительном количестве чипов. Ещё сегодня компания Microsoft объявила, что закажет у Intel производство своих чипов по 1,8-нм техпроцессу. Добавим, что Intel преуспела в продвижении техпроцессов Intel 16 и Intel 3, а также заключила крупные сделки на услуги по упаковке чипов.

Завтра в Калифорнии пройдёт мероприятие IFS Direct Connect 2024, с трибуны которого Intel расскажет о своих успехах и планах в сфере контрактного производства чипов. Старший вице-президент и руководитель Intel Foundry Service Стюарт Панн (Stuart Pann) в обширном интервью ресурсу Tom’s Hardware рассказал о текущих приоритетах компании в этой сфере.

Источник изображения: Intel

Прежде всего, он дал понять, что концентрация контрактных клиентов для техпроцесса Intel 18A была заложена изначально и оправдывается экономически. Средства разработки компонентов в сотрудничестве с Cadence и Synopsys компания Intel оптимизировала таким образом, чтобы клиентам было проще разрабатывать свои чипы, которые она будет для них выпускать по так называемому ангстремному техпроцессу Intel 18A. В рамках этой технологии, помимо прочего, компания собирается реализовать подводку питания с обратной стороны кремниевой пластины, рассчитывая опередить конкурирующих TSMC и Samsung. Концентрация на передовых и более дорогих техпроцессах позволит Intel быстрее окупить свои вложения на расширение производственных мощностей и ускоренное освоение передовой литографии, хотя в ассортименте предложений этого производителя останутся и услуги, связанные с более зрелыми технологиями.

К 2030 году, как напомнил Стюарт Панн, компания Intel рассчитывает стать вторым по величине контрактным производителем чипов в мире. Возможность эффективно использовать уже окупившие себя оборудование и помещения является одним из условий развития контрактного бизнеса. Например, сотрудничество с компаниями Tower Semiconductor и UMC как раз подразумевает, что Intel передаст в использование партнёрам предприятия и оборудование, которые себя уже окупили, но могут приносить дополнительный доход вне сферы прямых интересов Intel. Компании Tower и UMC получат производственные площадки в США, они будут платить Intel за их использование. Та же UMC, например, получит от Intel оборудование, на котором можно выпускать чипы по 14-нм и 10-нм технологиям, но располагаться оно будет в помещениях, которые не подходят для установки современного оборудования для работы с EUV-литографией. Здания в итоге не будут простаивать и начнут приносить Intel доход, хотя напрямую ей самой и не понадобятся.

Услуги по упаковке чипов Intel будет оказывать сторонним клиентам и в Малайзии, и на будущем предприятии в Польше, но некоторым из них приглянутся именно предприятия в Нью-Мексико, Орегоне и Аризоне. В последнем случае клиенты смогут использовать компоненты, выпускаемые Intel по технологии 18A, и при этом не отправлять их для тестирования и упаковки за пределы США, а получать полностью обработанное на территории страны изделие. Для кого-то такая самодостаточность будет очень важна. Intel не скрывает заинтересованности оборонных заказчиков из США в её передовых техпроцессах, но в силу специфики подобной продукции распространяться о ней не будет. Для клиентов из оборонной сферы компания на этой неделе проведёт закрытое отдельное мероприятие.

Будет ли Intel упаковывать чипы по заказу NVIDIA, представитель первой из компаний пояснять не стал. Клиенты просят сохранять конфиденциальность, и даже если бы речь шла об NVIDIA, никаких исключений из правил не возникло бы. Стюарт Панн лишь дал понять, что до него дошли распространяемые прессой слухи о возможности тесного сотрудничества NVIDIA и Intel. Зато старший вице-президент компании пояснил, что если кому-то из клиентов потребуется адаптировать техпроцесс под свои конкретные нужды, Intel ему в этом не откажет.

Возрастающей конкуренции со стороны китайских производителей чипов по зрелым технологиям Intel тоже не боится, по словам Панна — просто по той причине, что они находятся в Китае, а Intel сможет предложить американским клиентам чипы местного производства на вполне привлекательных условиях. При этом Панн подчеркнул, что конкурировать с китайцами на китайском рынке у Intel вряд ли бы вышло.

Недавно созданная в Японии компания Rapidus уже в 2027 году планирует начать массовое производство чипов по 2-нм техпроцессу, достигнув этого результата с нуля. По отраслевым стандартам это непосильная задача для 18-месячного предприятия в стране, которая сильно отстаёт от зарубежных конкурентов в производстве чипов. Однако власти Страны восходящего солнца хотят вернуть былое величие полупроводниковой отрасли и готовы серьёзно финансировать этот сектор.

Источник изображения: Roméo A. / unsplash.com

На фоне развернувшегося между США и Китаем конфликта о доступе к новейшим технологиям и оборудованию для производства чипов, правительство Японии ощутило возможность сыграть на обеспокоенности Вашингтона по поводу нацбезопасности и цепочки поставок, чтобы вернуться в сферу, в которой страна некогда доминировала. Передовые чипы являются основой для важнейших технологий, включая искусственный интеллект, системы вооружений и электромобили. Значительная часть мирового производства сосредоточена на Тайване и в Южной Корее — в регионах геополитической напряжённости.

Токио уже продемонстрировал серьёзность своих намерений, менее чем за три года выделив около 4 трлн иен ($26,7 млрд) на восстановление своей мощи в области полупроводников. Премьер-министр страны Фумио Кисида (Fumio Kishida) рассчитывает, что при содействии частного сектора поддержка отрасли достигнет 10 трлн иен ($66,52 млрд). К 2030 году страна планирует утроить продажи чипов до более чем 15 трлн иен ($99,79 млрд). Новая стратегия Японии по производству чипов включает два основных направления. Во-первых, страна стремится восстановить своё положение в качестве базы для выпуска чипов на основе зрелых технологий — она привлекает зарубежные компании щедрыми субсидиями, составляющими до половины затрат на запуск производства. Вторая часть стратегии — проект Rapidus на острове Хоккайдо, направленный на восстановление Японии как игрока в авангарде производства полупроводников.

В первой части стратегии Токио уже удалось добиться некоторого успеха. У крупнейшего в мире контрактного производителя полупроводников TSMC уже есть готовый к запуску завод за $7 млрд в городе Кумамото на юге Японии. Скоро компания построит ещё один завод и начнутся переговоры о строительстве третьего. Тайваньский гигант быстро осознал, что полупроводниковые предприятия, частично финансируемые Токио, могут стартовать намного быстрее, чем в США или в других странах.

Судьба второй части стратегии представляется гораздо менее определённой. Успех проекта Rapidus зависит от способности достичь огромного технологического скачка при отсутствии представления о том, насколько дорогостоящим и надёжным будет конечный продукт, и найдутся ли покупатели — к этой цели стремятся и лидеры отрасли. На этот раз Япония сможет положиться на США как на своего союзника, а не технологического противника: в 1986 году Вашингтон оказывал давление на Токио, чтобы тот ограничил экспорт своих чипов. В рамках проекта Rapidus компания IBM проводит обучение более сотни японских инженеров, помогая им освоить передовой опыт работы в области микросхем в США.

Наряду с TSMC в производственные и исследовательские мощности в Японии инвестируют Samsung, Micron и ASML. Скорость, с которой Токио готова оказывать помощь полупроводниковой отрасли, контрастирует с ситуацией в США, которые оказались в политическом тупике. Ещё в 2022 году здесь был принят «Закон о чипах», в рамках которого планировалось выделить $39 млрд в виде прямых субсидий для наращивания производства в стране, но о первой крупной субсидии в размере $1,5 млрд было объявлено лишь на этой неделе. Строительство завода TSMC в Аризоне задерживается; бюджетные потрясения в Германии вызывают обеспокоенность по поводу субсидий TSMC и Intel.

Источник изображения: Maxence Pira / unsplash.com

У японских заводов TSMC есть все основания для успеха. Технология производства продукции первого предприятия — логики от 12 до 28 нм — уже отработана. Кумамото находится на острове Кюсю на юге Японии, где существует экосистема, объединяющая около 1000 технологических компаний — есть и клиенты, в том числе японские автопроизводители. Второй завод TSMC, о запуске которого было объявлено недавно, будет выпускать чипы по нормам 6–7 нм. К 2037 году, как ожидается, налоговые поступления от этих предприятий окупят государственные расходы.

Япония оказывается привлекательной производственной базой и по другим причинам. Страна славится высокодисциплинированной рабочей силой и надёжной сферой услуг. Падение японской иены дополнительно повысило доступность страны как производственной базы. Япония также является ключевым мировым поставщиком некоторых химикатов и оборудования, применяемых в производстве чипов. Некоторые из местных поставщиков сыграли на всплеске китайского спроса на фоне стремления Пекина нарастить существующие ноу-хау до ввода очередных ограничений. Некоторые причины привлекательности страны справедливы и для её северных регионов: Rapidus начинает свою деятельность в давно забытом регионе, где производством полупроводников занимаются всего около 20 местных предприятий.

Компания не сможет конкурировать с TSMC и Samsung в сфере коммерческой продукции, поэтому будет стремиться занять нишу рынка премиум-класса. В чипах по нормам 2 нм будет использоваться структура транзисторов GAAFET вместо ещё актуальной FinFET, что облегчит проникновение для новичков. Власти Японии выделили Rapidus 646 млрд иен ($4,3 млрд) и пообещали добавить 330 млрд иен ($2,2 млрд) — это должно покрыть половину первоначальных инвестиций в 2 трлн иен ($13,3 млрд); но компания пока не уточнила, как планирует собирать оставшиеся средства и где возьмёт ещё 3 трлн иен ($19,96 млрд), которые потребуются для расширения производства уже после запуска завода. А корпоративная Япония реагирует на проект вяло: Toyota пока выделила всего 7,3 млрд иен ($48,56 млн).

Даже если IBM подготовит для компании специалистов, Rapidus будет непросто нанять около 1000 инженеров и рабочих для запуска полупроводникового производства. С конца девяностых годов японская полупроводниковая отрасль потеряла около 30 % рабочих мест — доля страны на мировом рынке упала с более чем 50 % до менее чем 10 %. В ближайшее десятилетие дефицит кадров составит не менее 40 000 рабочих мест. Тем не менее, помимо IBM, Rapidus уже заручилась поддержкой американских Lam Research и Imec, а совместно с канадской Tenstorrent компания будет заниматься разработкой компонентов для систем ИИ.

Южнокорейская компания Samsung Electronics не оставляет попыток опередить конкурирующую TSMC на рынке услуг по контрактному производству чипов если не по количеству клиентов, то хотя бы по срокам внедрения новых литографических норм. Сотрудничество с Arm призвано облегчить клиентам последней разработку процессоров, которые Samsung сможет выпускать по 2-нм техпроцессу.

Источник изображения: Samsung Electronics

Инициатива Arm и Samsung, как поясняет TechPowerUp, направлена на широкий ассортимент рыночных решений, от серверных процессоров и ускорителей искусственного интеллекта до мобильных компонентов, включая и компоновочные варианты с чиплетами. В результате плодотворного взаимодействия Arm и Samsung клиентам обеих компаний будет проще поставить на конвейер последней процессоры с архитектурами Cortex-X и Cortex-A, которые создавались с расчётом на выпуск по 2-нм технологии корейского подрядчика. Напомним, что структуру транзисторов MBCFET компания Samsung использовала уже в рамках 3-нм технологии, поэтому внедрение транзисторов с окружающим затвором (GAA) в рамках 2-нм техпроцесса будет для неё не столь рискованным.

Arm сотрудничает в этой сфере и с другими контрактными производителями. Не так давно, например, стало известно о вовлечении компании в подготовку к производству 64-ядерных процессоров Faraday Technology с архитектурой Arm Neoverse по техпроцессу Intel 18A одноимённой компании. В целом, Arm уже сотрудничала с Intel в рамках данной технологии и при создании необходимой разработчикам экосистемы ранее, соответствующее заявление было сделано компаниями в апреле прошлого года. Появление подобного альянса с Samsung является закономерным шагом Arm по созданию условий для разработчиков процессоров, желающих выпускать свою продукцию по передовым технологиям в исполнении ведущих контрактных производителей.

Трезво оценивая американские санкции последних лет, китайские власти стремятся добиться технологического суверенитета своей страны в сфере производства полупроводниковых компонентов хотя бы по основным направлениям деятельности. Пока усилия союзников США по ужесточению санкций не слишком хорошо синхронизируются, японские поставщики оборудования успевают неплохо зарабатывать на китайском рынке.

Источник изображения: SMIC

Поскольку санкции США и их политических единомышленников пока концентрируются в основном на передовых литографических технологиях, китайским производителям чипов ничто не мешает активно закупать в Японии оборудование для выпуска компонентов по более зрелым технологиям. Например, в диапазоне от 28 до 45 нм. Такие чипы востребованы в широком спектре областей применения, и затраты на покупку оборудования для их выпуска тем самым проще оправдать.

Например, руководство японской компании Screen Semiconductor Solutions в интервью изданию Nikkei Asian Review призналось, что в текущем фискальном году доля выручки на китайском направлении в её случае вырастет с прошлогодних 19 до 44 %. Как недавно отмечалось, Tokyo Electron в минувшем квартале на китайском рынке получала до 46,9 % всей выручки, и такая ситуация характерна для многих японских поставщиков технологического оборудования для производства чипов.

Nikon на фоне этих событий даже сочла разумным впервые за двадцать пять лет представить новые модели оборудования в линейке i-line, которые пользуются спросом в Китае. Подобная практика позволит компании и соблюдать требования японских и американских властей в отношении экспортного контроля, и одновременно зарабатывать на растущем китайском рынке.

Другой производитель литографического оборудования из Японии, который располагает предприятием на территории Китая, пояснил, что санкции против этой страны даже помогли ему получить новые заказы от местных клиентов. Наличие локального предприятия успокаивает китайских покупателей в условиях усиливающихся санкций.

При этом, по словам некоторых японских поставщиков, китайские клиенты не брезгуют использованием доступного им в условиях санкций оборудования для попыток производства более совершенных компонентов, тем самым обходя ограничения. Не все поставщики оборудования, однако, верят в неограниченный потенциал китайского рынка. Представители компании Ebara, например, жалуются на нестабильность ситуации со спросом на своё оборудование. Многие китайские компании даже при наличии амбициозных планов по строительству предприятий могут внезапно обанкротиться. Для поставщиков оборудования эта ситуация не может быть источником оптимизма.