На прошлой неделе представители TSMC заявили, что до конца текущего года компания начнёт серийное производство чипов по технологии N3P, и это подтолкнуло сотрудников ресурса AnandTech обобщить всю доступную о ближайших планах компании информацию в одной таблице. В 2025 и 2026 годах TSMC намерена внедрить четыре новых техпроцесса.

Источник изображения: TSMC

Непосредственно на следующий год запланировано освоение техпроцессов N3X и N2, причём данные события будут сосредоточены во второй половине 2025 года, если всё пойдёт по графику. В какой-то мере техпроцессы N3X и N2 будут конкурировать друг с другом за предпочтения клиентов TSMC. Первый должен снизить уровень энергопотребления на 7 % относительно N3P, который будет освоен во второй половине текущего года. Скорость переключения транзисторов вырастет на 5 % при напряжении 1,2 В при прежней плотности размещения транзисторов, а последний показатель увеличится в 1,1 раза при неизменной тактовой частоте.

Источник изображения: AnandTech

Техпроцесс N2 обещает снизить энергопотребление на 25–30 % относительно N3E, который освоен с четвёртого квартала прошлого года. При этом скорость переключения транзисторов вырастет на 10–15 %, а плотность их размещения вырастет в 1,15 раза. Такой же прирост по плотности обеспечит относительно N3E техпроцесс N2P, который будет освоен во второй половине 2026 года, а вот выигрыш по энергопотреблению увеличится до 30–40 %, тогда как скорость переключения транзисторов вырастет на 15–20 %. Другими словами, прямое сравнение N2 и N2P обеспечит не такую уж заметную выгоду по энергопотреблению (5–10 %) и быстродействию (5–10 %), а плотность размещения транзисторов и вовсе останется неизменной.

В рамках техпроцесса N2 компания TSMC впервые внедрит структуру транзисторов с нанолистами и окружающим затвором (GAA). Это должно значительно улучшить производительность, снизить энергопотребление и увеличить плотность размещения транзисторов. Конкурирующий техпроцесс N3X может превзойти N2 по быстродействию, особенно на более высоких напряжениях. Кому из клиентов TSMC технология N3X может больше понравиться в виду отсутствия изменений в структуре транзисторов (FinFET), что должно благоприятно сказаться на уровне брака.

На 2026 год у TSMC запланировано освоение техпроцессов N2P и A16. Последний будет ориентированной на повышение быстродействия версией N2, а второй предложит приписываемые 1,6-нм технологиям характеристики в сочетании с подводом питания с оборотной стороны кремниевой пластины. N2P может предложить либо сниженное на 5–10 % энергопотребление при неизменном быстродействии, либо возросшую пропорционально производительность при неизменном энергопотреблении по сравнению с базовым N2.

Техпроцесс A16 готов предложить снижение энергопотребления на 20 % относительно N2P, либо возросшее на 10 % быстродействие при тех же уровнях энергопотребления. Плотность размещения транзисторов A16 позволит увеличить на 10 % относительно N2P. В чипах, ориентированных на высокую производительность, техпроцесс A16 раскроет себя с лучшей стороны, но подвод питания с оборотной стороны кремниевой пластины сделает его достаточно дорогим в производстве.

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

Источник изображений: Tom's Hardware

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

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

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

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

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

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

До сих пор единственным поставщиком микросхем HBM3 для нужд NVIDIA оставалась южнокорейская компания SK hynix, но в случае с HBM3e конкурирующая Micron Technology начала снабжать NVIDIA образцами своей продукции к концу июля, поэтому борьба за место на рынке в этом сегменте памяти будет ожесточённой. К 2026 году на рынок будет готова выйти память типа HBM4, которая годом позднее увеличит количество слоёв с 12 до 16 штук.

Источник изображения: SK hynix

Ближайшая перспектива в эволюции памяти типа HBM3e, как поясняет TrendForce — это выход 8-слойных микросхем, которые к первому кварталу следующего года должны пройти сертификацию NVIDIA и прочих клиентов, а затем перейти в фазу серийного производства. Micron Technology в этой сфере слегка опережает SK hynix, предоставив свои образцы для тестирования на пару недель раньше, а вот Samsung успела сделать это только к началу октября. Память типа HBM3e способна обеспечить скорость передачи информации от 8 до 9,2 Гбит/с, восьмислойные микросхемы объёмом 24 Гбайт будут выпускаться по техпроцессам класса 1-альфа (Samsung) или 1-бета (SK hynix и Micron). Их серийное производство к середине следующего года наладят все три компании, но две последних рассчитывают это сделать к началу второго квартала.

Во многом этот график будет определять ритмичность выхода новых ускорителей вычислений NVIDIA. В следующем году компания наладит поставки ускорителей H200 с шестью микросхемами HBM3e, до конца того же года выйдут ускорители B100 уже с восемью микросхемами HBM3e. Попутно будут выпускаться гибридные решения с центральными процессорами с Arm-совместимой архитектурой, именуемые GH200 и GB200.

Источник изображения: TrendForce

Конкурирующая компания AMD, по данным TrendForce, в 2024 году сосредоточится на использовании памяти типа HBM3 в семействе ускорителей Instinct MI300, а переход на HBM3e прибережёт для более поздних Instinct MI350. Тестирование памяти на совместимость в этом случае начнётся во второй половине 2024 года, а фактические поставки микросхем HBM3e для AMD стартуют не ранее первого квартала 2025 года.

Представленные во второй половине прошлого года ускорители Intel Habana Gaudi 2 ограничиваются использованием шести стеков HBM2e, преемники серии Gaudi 3 к середине следующего года увеличат количество стеков до 8 штук, но останутся верны использованию микросхем HBM2e.

Память типа HBM4 будет представлена только в 2026 году, она предложит использование 12-нм подложки, которая будет изготавливаться контрактными производителями. Количество слоёв в одном стеке памяти будет варьироваться между 12 и 16 штуками, причём микросхемы последнего типа появятся на рынке не ранее 2027 года. Впрочем, Samsung Electronics демонстрирует намерения представить HBM4 уже в 2025 году, наверстав упущенное по сравнению с предыдущими поколениями микросхем памяти этого класса.

В ближайшие годы сформируется и тренд на индивидуализацию дизайна решений с использованием памяти типа HBM. В частности, некоторые разработчики рассматривают возможность интеграции чипов такой памяти непосредственно на кристаллы с вычислительными ядрами. По крайней мере, NVIDIA подобные намерения уже приписываются, и именно в отношении микросхем типа HBM4.

Недавние заявления руководства Intel о готовности в следующем году представить версии процессоров Meteor Lake для настольных систем противоречили укоренившемуся до этого представлению о том, что они выйдут только в мобильном сегменте. Теперь ресурс ComputerBase выяснил, что на полноценное распространение процессоров Meteor Lake в настольном сегменте клиентам всё-таки рассчитывать не приходится.

Источник изображения: Intel, ComputerBase

Обратившись за комментариями к другим представителям Intel, немецкие журналисты получили размытый ответ, что в отношении планов компании по распространению процессоров Meteor Lake ничего не изменилось. В публичной части комментария Intel говорилось буквально следующее: «Meteor Lake является энергоэффективной архитектурой, на основе которой будут создаваться инновационные мобильные и настольные системы, включая решения формфактора "всё в одном" (AIO). Мы поделимся более подробной информацией в будущем».

Немецкие коллеги пришли к выводу, что в действительности Intel рассчитывает предлагать ориентированные преимущественно на мобильный сегмент процессоры Meteor Lake и в настольном сегменте, но исключительно в компактных системах типа NUC, производство которых Intel делегировала партнёрам окончательно, а также моноблоках, сочетающих монитор и компьютер в одном компактном корпусе. Для таких целей в большинстве случаев сгодятся и распаиваемые на печатную плату процессоры в исполнении BGA, что не исключает окончательно появления модификаций Meteor Lake для установки в процессорный разъём.

Во второй половине следующего года должны будут появиться процессоры Arrow Lake в исполнении LGA 1851, которые будут выпускаться по технологии Intel 20A. Они как раз должны получить максимальное распространение в настольном сегменте, и сочетаться с привычными пользователям полноразмерными материнскими платами. Для работы с этими процессорами будет предназначен чипсет Intel Z890, помимо прочих. Процессоры Lunar Lake, которые тоже выйдут к концу 2024 года, будут ориентированы на мобильные системы с минимальным уровнем энергопотребления. Такие чипы будут выпускаться уже с использованием техпроцесса Intel 18A.

Toyota Motor является акционером и технологическим партнёром Subaru, поэтому свою стратегию электрификации эта небольшая японская компания строит с оглядкой на «старшую сестру». Первый серийный электромобиль Subaru получил обозначение Solterra и оказался почти полным клоном кроссовера Toyota bZ4X. К концу десятилетия Subaru доведёт долю электромобилей до 50 % в структуре продаж, а к 2028 году выпустит восемь новых моделей электромобилей.

Источник изображения: Subaru

Как поясняет Electrek, обнародованная на днях новая стратегия электрификации ассортимента выпускаемых легковых автомобилей Subaru отличается от предыдущей более высокими амбициями. Ранее ожидалось, что к 2030 году компания просто доведёт долю гибридов и электромобилей до 40 % своей производственной программы, сохранив за машинами с ДВС оставшиеся 60 %. Теперь на 50 % ассортимента в 2030 году претендуют «чистокровные» электромобили Subaru.

В 2025 году, как стало известно недавно, японский производитель наладит на предприятии в штате Кентукки выпуск трёхрядного электрического кроссовера, который по своим компоновочным возможностями наверняка будет близок к предпочтениям местных покупателей. В натуральном выражении объёмы продаж электромобилей Subaru к 2030 году достигнут 600 000 машин в год. США являются для этой японской марки важнейшим рынком, здесь реализуется 70 % продукции, а потому уже в 2028 года она рассчитывает продавать на местном рынке по 400 000 электромобилей.

Собственное производство электромобилей Subaru развернёт только в 2025 году, причём в США это произойдёт ещё двумя годами позднее. Специализированные предприятия Subaru по производству электромобилей будут введены встрой только в 2027 году. Тот же Solterra пока собирается на предприятии Toyota в Японии. В США компания за первые семь месяцев этого года смогла реализовать 3730 кроссоверов Solterra, но они составили не более 1 % общего объёма продаж машин этой марки в регионе.

На переоснащение предприятий и строительство новых с целью выпуска электромобилей до конца десятилетия будет выделено $10,4 млрд. Примерно одна шестая часть этой суммы будет направлена на Японию. До конца 2026 года компанию кроссоверу Solterra составят ещё три модели электромобилей данного класса. К 2028 году ассортимент электромобилей Subaru будет расширен до восьми моделей. Во второй половине десятилетия Subaru при участии Panasonic рассчитывает наладить в Японии выпуск тяговых аккумуляторов цилиндрического типа для своих электромобилей.