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.

Отечественные производители электроники просят Минпромторг полностью запретить проведение госзакупок иностранных компьютеров, серверов и планшетов, отменив действующее в настоящее время правило «второй лишний». Вендоры считают, что имеющиеся в их распоряжении мощности способны удовлетворить спрос, однако заказчики воспринимают это как попытку загрузить простаивающие производства.

Источник изображения: EnCata PD / Unsplash

По данным источника, консорциум «Вычислительная техника» (АНО ВТ) на прошедшем 22 марта совещании предложил Минпромторгу перевести ряд товаров из перечня с ограничениями в список с полным запретом. В свою очередь Минпромторг поручил консорциуму предоставить обоснование для внесения таких изменений до 1 июня 2025 года. Официальные представители ведомства и АНО ВТ воздерживаются от комментариев по данному вопросу.

Напомним, в настоящее время государственные заказчики имеют право приобретать иностранную технику при отсутствии российских аналогов. В прошлом году объём закупок компьютеров по 44-ФЗ составил 79,6 млрд рублей. По сравнению с предыдущим годом показатель вырос на 20 % в количественном выражении и сократился на 1,2 % в денежном. Также отмечается, что ранее АНО ВТ уже предпринимало попытки ужесточить правила госзакупок через постановление № 878, а Минфин предлагал запретить приобретение зарубежного программного обеспечения и микросхем.

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.

Немецкий автопроизводитель BMW планирует начать внедрение ИИ, разработанного китайским стартапом DeepSeek, в новые модели автомобилей, предназначенные для китайского рынка, начиная с конца текущего года.

Источник изображения: Thai Nguyen / Unsplash

Об этом сообщил генеральный директор компании, Оливер Ципсе (Oliver Zipse), в ходе автосалона в Шанхае: «Ключевые достижения в области искусственного интеллекта происходят сегодня именно здесь. Мы укрепляем партнёрские связи в сфере ИИ с целью интеграции этих технологий в наши автомобили, выпускаемые для Китая. Начиная с конца этого года, мы начнём внедрение искусственного интеллекта DeepSeek в новые автомобили, предназначенные для китайского рынка».

Компания GS Nanotech, входящая в состав холдинга GS Group, осуществила корпусирование опытной партии микросхем на подложках из 26 слоёв, что стало первым в России опытом сборки микросхем такой сложности. Крупные зарубежные вендоры уже освоили корпусирование на подложках из 50 слоёв, но в России прежде производители работали с подложками до 16 слоёв.

Источник изображения: gsnanotech.ru

Для успешного выполнения задачи по корпусированию такого уровня специалисты GS Nanotech совместно с заказчиком в лице компании Malt System создали специальную подложку из 26 слоёв. В дополнение к этому они разработали технологию установки восьми кристаллов в один корпус методом flip-chip с дополнительным монтажом более 200 SMD-компонентов. В компании освоенную технологию называют «корпусированием мирового уровня». Отмечается, что выход годных чипов опытной партии составил 100 %.

«Корпусирование микросхем такого уровня стало вызовом для компании, ведь до нас никто не корпусировал микросхемы такого порядка. Но благодаря наработанным компетенциям мы успешно справились с этой задачей», — прокомментировал данный вопрос гендиректор GS Nanotech Сергей Пластинин.

Научный руководитель Malt System Сергей Елизаров рассказал, что выбор GS Nanotech в качестве подрядчика был неслучайным, поскольку совместная работа позволила достичь того, что «практически невозможно реализовать, например, при сотрудничестве с китайскими компаниями — наладить полноценную кооперацию и получать быструю и технически грамотную обратную связь». Он также добавил, что сотрудники GS Nanotech занимались проектированием, изготовлением подложки и корпусированием микросхем, тогда как специалисты Malt System осуществляли моделирование всех промежуточных версий, своевременно выдавая замечания по топологии и дизайну подложки. Они также занимались тестированием подложки и собранной микросхемы.

Аналитический отчёт ETO Джорджтаунского университета в Вашингтоне (Georgetown University) о состоянии дел с исследованиями в области производства чипов следующего поколения показал неприглядную для США картину: Китай стал абсолютным лидером в сфере разработок. При подавляющем большинстве наиболее цитируемых работ китайских университетов, в отчёте нет ни одного упоминания о работах учебных заведений из США.

Источник изображения: Henry Wong/SCMP

Рапорт Emerging Technology Observatory (ETO) охватывает период с 2018 по 2023 годы. Он не затрагивает патенты и внутренние исследования компаний. Документ анализирует научные работы, посвящённые глобальным или фундаментальным исследованиям в области производства полупроводников следующего поколения. Иными словами, тем работам, которые буквально нацелены на завтрашний и послезавтрашний день. Например, это разработки нейронных архитектур, подобных структуре человеческого мозга, и оптические вычисления.

Отдельно аналитики делают вывод, что у США есть только один вариант давления на Китай — это экспортные ограничения. На каком-то этапе это может помочь выиграть полупроводниковую гонку у Китая, однако в долгосрочной перспективе позиция США крайне слабая и неустойчивая. Помимо прочего, экспортные ограничения со стороны США заставляют Китай активизировать усилия в сфере передовых разработок.

В частности, в рапорте ETO указано, что за отчётный период девять из десяти наиболее масштабных англоязычных работ в области полупроводников были опубликованы китайскими институтами и университетами, а восемь китайских университетов входят в топ-10 по статьям, которые попадают в 10 % самых цитируемых ежегодно за этот период.

Только два научных учреждения из других стран попали в эти два списка: Национальный центр научных исследований (Centre National de la Recherche Scientifique) во Франции занял третье место по общему количеству опубликованных статей и 10-е место по количеству цитирований; Национальный университет Сингапура (National University of Singapore) занял девятое место по числу наиболее цитируемых исследований. Ни одно учреждение из Соединённых Штатов не вошло в топ-10 по общему количеству опубликованных статей или по числу наиболее цитируемых статей.

Список лидирующих в рапорте ETO научных организаций возглавила Китайская академия наук (Chinese Academy of Sciences). Это целая сеть с институтами по всему Китаю и, похоже, крупнейшая исследовательская организация в мире. Академия лидирует как по общему количеству опубликованных статей, так и по числу наиболее цитируемых статей, опубликованных с 2018 по 2023 год. За этот период CAS опубликовала более 14 300 статей, связанных с чипами, из которых более 3400 были включены в список наиболее цитируемых статей.

Одна из команд Пекинского университета. Источник изображения: Xinhua

Одним из самых популярных направлений исследований в CAS являются нейроморфные вычисления, которые призваны имитировать человеческий мозг и могут революционизировать дизайн чипов, обещая более адаптивную и эффективную обработку данных. Собственно, CAS возглавила рейтинг ETO в области, включающей нейроморфные вычисления.

Новым достижением под эгидой CAS стала разработка первого в мире микрочипа на основе углерода, который может выполнять задачи искусственного интеллекта. В январской статье, опубликованной в журнале Science Advances, говорится, что чипы на транзисторах из углеродных нанотрубок могут обрабатывать данные не только в единицах и нулях, как большинство современных электронных устройств, но и использовать третье значение. Эта троичная логическая система может обеспечить более быстрые вычисления с меньшими затратами энергии.

Второе место в списке ETO по общему количеству опубликованных статей о разработке и изготовлении чипов (около 7850) занял Университет Китайской академии наук (UCAS). Это государственный университет в Пекине, входящий в состав CAS. Он также стал вторым по количеству наиболее цитируемых статей (около 1750 статей). Это заведение также вошло в топ-10 отчёта ETO в сфере исследований в области нейроморфных вычислений и устройств. Четвёртое место в списке наиболее цитируемых статей о чипах заняла работа CAS и UCAS о методе структурного анализа, применённого к графеновым материалам (опубликована в 2018 году в Chemical Society Reviews).

Университет Цинхуа в Пекине (Tsinghua University) — один из двух ведущих университетов Китая, входящий в число 20 лучших университетов мира — по опубликованным исследованиям в области чипов с почти 4650 статьями занял пятое место в списке ETO и третье место в списке самых цитируемых статей с почти 1280 статьями. С 2020 года в университете работает вернувшийся из США учёный Сунь Нан (Sun Nan), который помог создать в Китае более 50 ультрасовременных чипов для транспорта и энергетики. Также этот специалист работает над локализацией производства чипов в Китае.

Университет Цинхуа занял четвёртое место в списке топ-10 ETO по исследованиям, которые включают в себя глубокое обучение и исследования на основе нейронных сетей, а также в 2023 году разработал местный аналог мемристора.

Расположенный в Чэнду (в провинции Сычуань) и спонсируемый Министерством промышленности и информационных технологий Университет электронных наук и технологий Китая (UESTC) занял четвёртое место в списке ETO по общему количеству статей, опубликовав почти 5240 статей. В частности, исследователи UESTC добились прогресса в создании квантового чипа, впервые использовав обычный полупроводник для создания квантового источника света. Кроме того, университет вместе с компанией Huawei Technologies работает над улучшением приёмников для радаров.

Один из старейших в Китае Нанкинский университет (Nanjing University) занял шестое место в списке ETO по исследованиям в области чипов, опубликовав за отчётный период около 4250 научных работ. Он занял четвёртое место в списке самых цитируемых статей с 930 работами. Опубликованная учёными университета в журнале Nature в 2018 году статья по проектированию и изготовлению чипов стала самой цитируемой с 2018 по 2023 год (2043 цитаты). Нанкинский университет по версии ETO также вошёл в топ-10 по количеству опубликованных исследований в области квантовых вычислений и квантовых процессоров.

Хуачжунский университет науки и технологий (HUST) в Ухане занял восьмое место в списке ETO по количеству опубликованных статей, набрав за этот период чуть более 3660 работ. Он занял пятое место по количеству наиболее цитируемых статей, число которых приблизилось к 890. В 2023 году в университет из США вернулся инженер Ван Хуанью (Wang Huanyu), отработавший около двух лет в центре разработок Apple.

Чжэцзянский университет (Zhejiang University) занял девятое место в списке ETO по количеству опубликованных исследований (около 3580 статей) и шестое место по количеству наиболее цитируемых статей (почти 870 статей). Университет также занимает верхние позиции в двух областях исследований, связанных с фотоникой — разделом оптики, который использует энергию света с помощью фотонов для различных применений.

Фотонные чипы используют свет или фотоны, а не электроны, для обработки и передачи информации, которая распространяется быстрее и, следовательно, может привести к повышению скорости передачи данных. По данным ETO, фотоника всё чаще используется для создания высокоскоростных сетей и передачи данных между процессорами.

Пекинский университет, входящий в число 20 лучших университетов мира и один из двух лучших университетов Китая, занял 10-е место в списке ETO по общему количеству опубликованных статей (около 3440 статей). Пекинский университет занял восьмое место по количеству наиболее цитируемых статей — 810.

Созданный в Китае без передовых литографов самый быстрый транзистор в мире

В феврале команда из Пекинского университета под руководством Пэн Хайлиня (Peng Hailin ) заявила, что ей удалось превзойти ограничения в производительности чипов с помощью 2D-транзистора собственной разработки, который превосходит по производительности самые передовые устройства аналогичного уровня от Intel, TSMC и Samsung при одинаковых условиях эксплуатации.

Они заявили, что их устройство может быть изготовлено с использованием существующих технологий обработки и без использования кремния. Это важно для Китая, поскольку в настоящее время он не может производить самые современные транзисторы на основе кремния из-за санкций, введённых США.