Теги → 14lpe

AMD планирует представить процессоры Ryzen до начала марта

Корпорация Advanced Micro Devices в последние месяцы немало рассказала как о микроархитектуре Zen, так и о процессорах Ryzen. Что компания не раскрыла на сегодняшний день, так это дату коммерческого выпуска данных микросхем, а также точные технические спецификации и цены новинок. Если характеристики AMD Ryzen пока остаются тайной, то время выпуска уже приблизительно определено: компания представит новые CPU до начала марта.

Как и любой современный микропроцессор, AMD Ryzen требует от разработчиков оптимизации кода их программ. В ходе одной из сессий Game Developers Conference (конференция пройдёт в Сан Франциско с 27 февраля до 3 марта этого года) компания AMD расскажет присутствующим об особенностях оптимизации ПО под «недавно выпущенные» процессоры AMD Ryzen. Дата мероприятия пока не определена, но обычно компании не стремятся проводить глубоко-технические лекции в самом начале GDC (именно потому, что зачастую требуется формально представить тот или иной продукт, а лишь затем обсуждать его на открытых сессиях). Таким образом, мероприятие пройдёт в начале марта, а это означает, что AMD формально представит процессоры Ryzen до этого времени.

Описание лекции AMD на сайте GDC

Описание лекции AMD на сайте GDC

Учитывая важность анонса AMD Ryzen для компании, логично ожидать, что разработчик CPU запустит у себя на сайте обратный отсчёт за неделю-две до формального запуска новых микросхем. Принимая во внимание, что на сегодняшний день такой отсчёт запущен не был, в ближайшие пару недель представления коммерческих процессоров Ryzen можно не ожидать. Следовательно, AMD Ryzen будут анонсированы с конца января по конец февраля, что соответствует планам компании начать продажи новых CPU в первом квартале 2017 года.

Процессоры AMD Ryzen предназначены главным образом для любителей компьютерных игр, а также пользователей приложений, требующих высокой мощности CPU. Учитывая данную целевую аудиторию, представление семейства AMD Ryzen на GDC весьма логично, но имеет ряд существенных недостатков.

Особенности AMD Ryzen на базе ядра Summit Ridge

Особенности AMD Ryzen на базе ядра Summit Ridge

Во-первых, на GDC анонсы делаются большим количеством компаний. Во-вторых, с 27 февраля по 2 марта в Барселоне проходит ежегодна выставка Mobile World Congress, где представляются новинки из мира сотовой связи и мобильных устройств. Как следствие, если запускать AMD Ryzen во время GDC и MWC и одновременно давать прессе возможность публиковать его обзоры, то весьма вероятно, что каскад анонсов других компаний затмит анонс AMD. Принимая этот фактор во внимание, для AMD было бы логично представить Ryzen до GDC. При этом, надо помнить, что любой крупный запуск — это продукт деятельности нескольких компаний. Чтобы начать продажи процессоров Ryzen, AMD требуется обеспечить наличие на рынке совместимых материнских плат, модулей оперативной памяти и твердотельных накопителей. Таким образом, гибкость AMD весьма ограничена, поскольку разработчик микросхем зависит от производителей платформ и модулей RAM и SSD (Ryzen имеют в своём составе выделенный порт PCIe 3.0/NVMe x4 для подключения накопителей).

Особенности платформы AM4 для процессоров AMD Ryzen

Особенности платформы AM4 для процессоров AMD Ryzen

Если принять за аксиому, что AMD анонсирует Ryzen в ближайшие семь недель, то главными загадками на сегодняшний день остаются состав анонсируемого семейства, технические характеристики процессоров, а также их цены. Судя по ряду признаков, окончательных решений по поводу спецификаций и цен первых AMD Ryzen пока принято не было, а потому нет смысла строить догадки. С большой вероятностью можно предположить, что модельный ряд будет включать в себя флагмана семейства с восемью ядрами и 20 Мбайт кеша, который будет конкурировать с одним из старших процессоров Intel Core i7. Что касается позиционирования других процессоров Ryzen, то о нём мы узнаем лишь в день их анонса.

GlobalFoundries: Технологические процессы 7 нм и 10 нм будут разработаны внутри компании

Компания GlobalFoundries работает над своими собственными технологическими процессами с разрешением литографического оборудования 7 и 10 нанометров и не планирует лицензировать их у сторонних компаний, недавно заявил глава GF в интервью. Контрактный производитель микросхем рассчитывает, что специалисты из микроэлектронного подразделения IBM помогут ему разработать техпроцессы мирового класса собственными силами.

GlobalFoundries, которая когда-то была производственным подразделением Advanced Micro Devices, исторически задерживалась с представлением продвинутых технологических процессов в срок. В последние годы руководство GlobalFoundries сделало многое, чтобы увеличить конкурентоспособность производителя: компания приобрела Chartered Semiconductor, наняло большое количество специалистов извне и стало частью в различных индустриальных инициативах и консорциумах. Хотя всё вышеперечисленное в итоге сделало GlobalFoundries вторым–третьим по величине контрактным производителем микросхем в мире, проблемы компании с передовыми технологиями производства продолжались.

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 1

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 1

GlobalFoundries испытывала проблемы с выходом годных чипов, производимых по технологии 32 нм с использованием кремния на изоляторе (silicon on isulator, SOI); компания опоздала с представлением 28-нм технологий производства; производителю пришлось отменить низковольтный 28-нм техпроцесс с применением подложек SOI с полностью обеднённым изолятором (fully-depleted silicon-on-insulator, FD-SOI); GlobalFoundries опаздывала с гибридным 14-нм техпроцессом 14XM.

В попытке догнать конкурентов и получить новых клиентов GlobalFoundries лицензировала 14-нм технологические процессы у Samsung Foundry. Использование норм производства 14 нм позволят GlobalFoundries производить сложные микросхемы, включая микропроцессоры для главного клиента компании — Advanced Micro Devices. Кроме того, поскольку фабрики GF и Samsung синхронизированы, то клиенты последней могут обращаться к первой, если им требуется дополнительный объём микросхем. Тем не менее, в будущем компания рассчитывает разрабатывать собственные процессы производства самостоятельно при помощи объединённой команды инженеров из IBM и GlobalFoundries под руководством технического директора Гэри Паттона (Gary Patton).

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 8

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 8

«Мы разрабатываем наши собственные технологии [7 нм и 10 нм]», — сказал Санджай Джа (Sanjay Jha), исполнительный директор GlobalFoundries, в интервью EETimes. «Весь смысл приобретения микроэлектронного бизнеса IBM заключался в использовании технологий и технологов IBM для ускорения разработки наших собственных передовых технологий производства».

Господин Джа не рассказал каких-либо подробностей о сроках появления 10-нм технологического процесса GlobalFoundres или же о его характеристиках. Тем не менее, учитывая, что Samsung Electronics и Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. планируют начать производство микросхем с использованием 10-нм техпроцессов в конце 2016 или в начале 2017 года, очевидно, что GlobalFoundries сможет предложить аналогичные услуги несколько позже конкурентов. Чтобы начать производство примерно в одно время с Samsung и TSMC, GlobalFoundries потребовалось бы предоставить своим клиентам ранние комплекты проектирования (process design kits, PDKs) микросхем три–шесть месяцев назад. Поскольку технология находится в стадии разработки, PDK до сих пор недоступны для ключевых клиентов компании.

В производственном комплексе GlobalFoundries в Ист Фишкилл, Нью Йорк. Фото - Tom Way Photography

В производственном комплексе GlobalFoundries в Ист Фишкилл, Нью Йорк. Фото - Tom Way Photography

Руководитель GlobalFoundries уверен, что литографические сканеры, работающие в диапазоне EUV (extreme ultraviolet — излучение с длиной волны 13,5 нм), не будут готовы к коммерческому применению раньше, чем в 2018–2019 гг. Как следствие, 10-нм технологический процесс компании не будет использовать технологию EUV. Судя по всему, 7-нм техпроцесс GlobalFoundries будет опираться на иммерсионную литографию с ультрафиолетовым светом с длиной волны в 193 нм.

«Мы не ожидаем EUV ранее, чем в 2018 или 2019 году», — сказал господин Джа. «Мы сфокусируемся на улучшение оптических инструментов для 10-нм и 7-нм технологических процессов. Как только EUV стабилизируется, мы будем использовать эту технологию для некоторых слоёв. Кроме того, мы используем EUV, чтобы ускорить создание прототипов».

Хотя технология 10 нм очень важна для GlobalFoundries и её клиентов (а значит её постараются сделать максимально конкурентоспособной), есть вероятность, что компания сосредоточится на создании передовой технологии 7 нм. Учитывая большое количество экспериментов IBM в области производства микросхем, результаты могут сильно впечатлить индустрию. Фактически, на 7 нм многие передовые технологии IBM могут стать доступны для массового рынка благодаря GlobalFoundries. Разумеется, при условии, что последняя будет готова инвестировать в это крупные денежные средства.

GlobalFoundries: мы начали опытное производство микросхем по усовершенствованному 14-нм техпроцессу

GlobalFoundries, один из крупнейших контрактных производителей микросхем, подтвердила недавно, что опытное производство чипов с использованием усовершенствованного 14-нм технологического процесса (14nm low-power plus, 14LPP) уже начато. Компания не раскрыла каких-либо деталей, но указала, что тестовое производство элементов микросхем продемонстрировало «отличную» производительность и выход годных. Один из клиентов, кто будет использовать 14LPP, — Advanced Micro Devices.

Технология производства 14LPP, которая была разработана Samsung Foundry и лицензирована GlobalFoundries, имеет много общего с ранним техпроцессом 14 нм (14nm low-power early 14LPE), который используется для производства коммерческих систем на кристалле вот уже много месяцев. Как ожидается, 14LPP позволит создавать более сложные микросхемы, которые смогут работать на повышенной на 10 % тактовой частоте при сниженном энергопотреблении. Две технологии производства имеют общие правила проектирования, но используют различные библиотеки элементов, компиляторы и т.д.

«Технология 14 нм с увеличенной производительностью (14LPP) пройдёт квалификацию во второй половине 2015 года, а начало массового производства намечено на начало 2016», — сказал Джейсон Горсс (Jason Gorss), старший менеджер по корпоративным и технологическим коммуникациям в GlobalFoundries.

В производственном комплексе GlobalFoundries. Фото Bizjournals

В производственном комплексе GlobalFoundries fab 1. Фото Bizjournals

По словам господина Горсса, компания начала опытное производство продуктов, которые будут изготовляться в соответствии с нормами технологии 14LPP, уже некоторое время назад. Цикл производства для современных техпроцессов, использующих транзисторы с вертикально расположенным затвором (fin-shaped field-effect transistor, FinFET), составляет около 90 дней. Учитывая это, есть вероятность, что первые 14LPP-микросхемы либо уже получены разработчиками, либо находятся на финальных стадиях изготовления.

«Опытное производство логики и SRAM на тестовых носителях продемонстрировало отличный выход годных при почти полном достижении ожидаемого уровня производительности», — пояснил представитель GlobalFoundries.

GlobalFoundries планирует начать крупномасштабное производство коммерческих продуктов с использованием технологии производства 14LPP в 2016 году. Ожидается, что компания будет изготавливать целый ряд высокопроизводительных микросхем по нормам улучшенной 14-нм технологии. Так же, как в случае с 14LPE, клиенты GlobalFoundries и Samsung Foundry смогут использовать производственные комплексы обоих производителей (при условии подписания соответствующего договора) для получения чипов в требуемых объёмах.

Микросхема. Фото Panasonic

Микросхема. Фото Panasonic

Ранее в этом году компания Advanced Micro Devices подтвердила, что закончила разработку двух FinFET-микросхем и отправила проекты производителям для создания опытных образцов. Согласно неофициальной информации, AMD планирует воспользоваться услугами GlobalFoundries для производства микросхем Summit Ridge (с восемью ядрами Zen) с использованием технологического процесса 14LPP. Summit Ridge станет основой новых процессоров FX и Opteron, который увидят свет в конце следующего года. Для производства следующего поколения графических процессоров на базе четвертой итерации архитектуры graphics core next (GCN) — известных по кодовому имени Greenland — AMD планирует обратиться к Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., также задействуя улучшенную технологию — 16 нм FinFET+ (CLN16FF+).

В производственном компексе GlobalFoundries fab 1

В производственном компексе GlobalFoundries fab 1

Судя по всему, GlobalFoundries не будет испытывать особых проблем с развёртыванием массового производства по технологии 14LPP в следующем году. Косвенно это является хорошей новостью для AMD, которая возлагает большие надежды на Zen.

Что касается среднесрочных перспектив GlobalFoundries, то следует помнить, что TSMC готовит третье поколение 16-нм техпроцесса, CLN16FFC, которое будет сочетать в себе не только сниженное энергопотребление и потенциально более высокий частотный потенциал, но и компактность, чем будет выгодно отличаться от предшественников. Будет ли 14LPP способен конкурировать с CLN16FFC? Это покажет только время.

GlobalFoundries: Выход годных микросхем по технологии 14 нм выше ожиданий

GlobalFoundries, которая начала производство чипов с использованием «раннего» технологического процесса 14 нм (14nm low-power early, 14LPE) несколько месяцев назад, заявила, что выход годных микросхем на данном техпроцессе превышает первоначальные ожидания. Один из крупнейших в мире контрактных производителей полупроводников не раскрывает свои фактические объёмы производства по 14-нм технологии. Учитывая, что речь идёт о коммерческих интегральных схемах для клиентов, объёмы должны отвечать требованиям последних.

14LPE: Выход годных в порядке

«Рост 14-нм производства превышает первоначальные ожидания благодаря лучшим в классе выходу годных кристаллов и плотности дефектов», — сказал Джейсон Горсс (Jason Gorss), старший менеджер по корпоративным и технологическим коммуникациям в GlobalFoundries. «Ранняя версия технологии (14LPE) прошла квалификацию в январе и находится на пути к массовому производству, достигая целевых показателей выхода годных кристаллов для передовых продуктов наших клиентов».

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 8. Фото сайта Bizjournals

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 8. Фото сайта Bizjournals

Ранее в этом году GlobalFoundries раскрыла, что уровень выхода годных 14-нм микросхем в производственном комплексе Fab 8 находится на одном уровне с выходом годных у Samsung Foundry (разработчик 14LPE), который использует технологию для изготовления системы на чипе Exynos 7420 на фабрике в Остине, штат Техас, а также на линиях в Южной Корее. Данный процессор используется в смартфонах Samsung Galaxy S6, S6 Edge, S6 Edge+ и других. На сегодняшний день Samsung продала десятки миллионов устройств на основе Exynos 7420, что косвенно указывает на неплохой уровень выхода годных кристаллов, произведённых по технологии 14LPE.

Ещё одним важным клиентом для раннего 14-нм технологического процесса компании Samsung является Apple, которая использует его для процессора A9, на котором базируются новейшие iPhone 6s и iPhone 6s Plus. Аналитики ожидают, что до конца года Apple продаст около 90 миллионов новых смартфонов.

Дальнейшие улучшения

GlobalFoundries и Samsung работают над дальнейшим увеличением выхода годных и снижением плотности дефектов у процесса производства 14LPE. Хотя обе компании вносят некоторые изменения в последовательность технологических операций (flow), они стараются оставаться близко к оригиналу и друг с другом для того, чтобы предложить своим клиентам полную совместимость техпроцессов, а также идентичные характеристики микросхем.

300-мм подложки в производственном комлексе GlobalFoundries

300-мм подложки в производственном комлексе GlobalFoundries

GlobalFoundries утверждает, что у двух партнёров существует процесс, сильно напоминающий методологию Intel Copy Exactly. Последняя подразумевает полное соответствие конфигурации и настроек оборудования; одинаковый состав химических растворов, применяемых в производстве; а также множество других вещей.

«Ключевой частью нашего соглашения с Samsung является возможность предложить производство по идентичному техпроцессу на нескольких фабриках», — сказал господин Горсс. «Мы делаем это при помощи процесса синхронизации фабрик, который очень похож на методологию Copy Exactly. Разумеется, мы можем и делаем изменения в нашем технологическом потоке по мере необходимости, но оставаясь в рамках процесса синхронизации, мы можем наращивать 14-нм производство наиболее быстрыми темпами».

Объёмы неизвестны

GlobalFoundries не раскрывает, сколько именно подложек она обрабатывает при помощи технологического процесса 14LPE, но ранее в этом году компания рассказала, что значительная часть оборудования, необходимого для коммерческого производства микросхем с использованием технологи 14 нм с транзисторами с вертикально расположенным затвором (fin field-effect transistor, FinFET), уже установлено.

Достоверно не известно, какое именно оборудование GlobalFoundries использует для производства микросхем по 14-нм техпроцессу. Предположительно (учитывая время начала производства), Fab 8 был экипирован фотолитографическими сканерами ASML Twinscan NXT:1950i. Ранее в этом году компания приобрела некий новый набор оборудования для производства микросхем по передовым технологическим нормам. Список приобретённого является коммерческой тайной, но в него, очевидно, входит литографическое, метрологическое и другое оборудование. Существует большая вероятность, что в конце 2014 – начале 2015 гг. GlobalFoundries могла приобрести сканеры ASML Twinscan NXT:1970Ci, которые могут обрабатывать до 250 пластин в час (против 175 у модели NXT:1950i), а также обладают повышенной точностью по сравнению с предшественниками.

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8

Все машины ASML Twinscan NXT используют иммерсионную литографию с ультрафиолетовым светом с длиной волны в 193 нм. Поскольку все современные технологические процессы предназначены для 193-нм иммерсионной литографии, производители полупроводников могут использовать все машины ASML Twinscan NXT с некоторыми настройками (как сканеров, так и другого оборудования в производственном комплексе) для производства микросхем с использованием новейших технологических процессов. Кроме того, все сканеры Twinscan NXT могут быть модернизированы для увеличения производительности (но не точности) до уровня Twinscan NXT:1970Ci непосредственно на месте базирования.

Будущее

Хотя выход годных кристаллов, произведённых по технологии 14LPE, судя по всему, довольно высок, непонятно, каков объём производимых микросхем. Теоретически, GlobalFoundries может расширить производство относительно быстро, модернизируя своё существующее оборудование. Однако поскольку требования клиентов GlobalFoundries неизвестны, нет уверенности в том, что обновления оборудования нужны сейчас.

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 8

В производственном комплексе GlobalFoundries Fab 8

К примеру, главный клиент GlobalFoundries — корпорация Advanced Micro Devices — планирует использовать лишь более продвинутую 14-нм технологию производства, 14LPP (14nm low-power plus, 14LPP), для продукции, которая выйдет во второй половине следующего года. К тому времени GlobalFoundries сможет не только обновить существующее оборудование, но и купить полностью новые сканеры ASML Twinscan NXT:1980Di, которые увеличат производительность обработки пластин до 275 за час, тем самым повышая рентабельность предприятия.

AMD: Мы закончили разработку первых FinFET-микросхем

Глава Advanced Micro Devices заявила в ходе отчётной конференции, что компания завершила разработку первых двух микросхем, которые будут производиться по технологиям, использующим транзисторы с вертикально расположенным затвором (fin-shaped field-effect transistor, FinFET). Опытное производство обоих продуктов будет начато в ближайшее время. Хотя AMD не раскрывает кодовых названий новых микросхем, есть большая вероятность того, что одна из них — процессор на базе микроархитектуры Zen, а вторая — новый GPU.

«Недавно мы завершили проектирование двух наших первых FinFET-дизайнов», — сказала Лиза Су (Lisa Su), исполнительный директор AMD, в ходе телеконференции компании с инвесторами и финансовыми аналитиками.

Согласно главе AMD, компания уже отправила носитель с цифровыми моделями двух микросхем разработчику фотолитографических масок (процесс, называемый в отрасли tape-out). Госпожа Су не пояснила, о каких именно FinFET-чипах идёт речь и когда именно началось производство фотошаблонов, необходимых для начала опытного производства. Тем не менее, комментарий руководителя AMD показывает, что компания успешно завершила разработку и проектирование своих первых продуктов с FinFET-транзисторами. Стоимость проектирования передовой микросхемы с FinFET превышает $150 млн без учета стоимости фотошаблонов. Таким образом, основные расходы на создание двух продвинутых интегральных схем уже позади.

Микросхема AMD

Микросхема AMD

Tape-out является заключительным этапом цикла проектирования интегральной схемы, моментом, когда модель чипа отсылается изготовителю фотолитографических масок. После того, как производитель фотошаблонов подготовит набор фотошаблонов и перепроверит его с AMD, комплект будет послан контрактному производителю микросхем, который и произведёт первые образцы. Создание набора фотомасок сегодня занимает от нескольких недель до месяца. Производственный цикл сложного процессора, произведённого по технологии с FinFET-транзисторами, составляет около 90 дней с момента старта обработки пластины до получения микросхемы. Таким образом, если AMD произвела tape-out в июне, то первые образцы своих новых продуктов она получит в сентябре.

Массовое производство микросхем начинается через 9–12 месяцев после этапа tape-out. Следовательно, если AMD и её партнёры начали готовить набор фотомасок в прошлом месяце, то компания имеет все возможности начать масштабное производство новых продуктов с FinFET-транзисторами к июню следующего года. Это даст возможность начать продажи новинок в конце третьего–начале четвёртого квартала 2016.

CPU и GPU планы AMD на 2016 год

CPU и GPU планы AMD на 2016 год

AMD не раскрывает, какие именно FinFET-микросхемы будут выпущены первыми. Согласно официальной и неофициальной информации, первыми продуктами AMD с FinFET-транзисторами станут микропроцессор Summit Ridge с восемью ядрами на базе микроархитектуры Zen, а также графический процессор Greenland, на основе следующей итерации архитектуры GCN. Summit Ridge будет использоваться для серверных AMD Opteron и настольных AMD FX, а Greenland станет новым графическим флагманом семейства AMD Radeon.

«Мы начнём производство разных микросхем из нашего семейства продуктов по FinFET-технологиям в разное время», — сказала госпожа Су. «Думаю, мы уже говорили, что наши графические процессоры, а также новые процессоры Zen, будут использовать FinFET. Эти продукты будут выпущены в 2016 году».

AMD Zen

AMD Zen

Стоит отметить, что в AMD по-прежнему не хотят раскрывать ни названий технологий FinFET, которые компания планирует использовать в 2016, ни даже имён производителей.

Хотя пройдёт много времени, прежде чем мы увидим первые продукты AMD с FinFET-транзисторами, хорошо уже то, что компания завершила их разработку и проектирование. Теперь самое главное — выпустить новинки вовремя.

NVIDIA: TSMC является нашим основным партнёром по производству микросхем

Будучи одним из крупнейших разработчиков микросхем в мире, компания NVIDIA является особенным клиентом Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Более десяти лет TSMC остаётся основным производителем графических и мультимедийных чипов NVIDIA. Несмотря на то, что с недавнего времени NVIDIA называет Samsung Foundry ещё одним производственным партнёром, TSMC будет оставаться ключевым производителем интегральным схем компании.

«Мы постоянно рассматриваем разных контрактных производителей микросхем», — сказал Дженсен Хуанг (Jen-Hsun Huang), исполнительный директор NVIDIA, во время отчётной телеконференции с инвесторами и финансовыми аналитиками. «Мы покупаем подавляющее большинство подложек с нашими микросхемами у TSMC. Сейчас мы используем 20-нм технологию TSMC (для производства Tegra X1 — примечание 3DNews), мы ожидаем 16 нм. Мы глубоко связаны с TSMC на многие поколения техпроцессов вперёд, включая 10 нм».

Произвродственный комплекс TSMC fab 12, здесь производят чипы NVIDIA Tegra X1 по 20-нм технологии

Производственный комплекс TSMC fab 12, здесь производят чипы NVIDIA Tegra X1 по 20-нм технологии

Хотя TSMC остаётся крупнейшим в мире контрактным производителем микроэлектроники, компания отстаёт от Samsung Foundry с внедрением технологических процессов, которые используют полевые транзисторы с вертикально расположенным затвором (fin-shaped field-effect transistors, FinFET). Южнокорейский гигант уже массово поставляет микросхемы, произведённые по технологии 14 нм FinFET (14LPE). TSMC планирует начать производство чипов, используя свой 16-нм FinFET процесс (CLN16FF), только в третьем квартале этого года, а значит, массовые поставки начнутся лишь в четвёртом.

Если бы в NVIDIA хотели сменить производителя своих микросхем, чтобы ускорить вывод на рынок новейших графических процессоров Pascal и нового поколения систем на чипе Tegra, то сейчас было бы уже поздно. Чтобы получить первую массовую партию чипов от Samsung Foundry в конце этого года, NVIDIA следовало бы сформировать специальную команду по воплощению микросхем в кремнии (design implementation team) ещё пару лет назад и начать проектирование нового GPU или SOC под 14-нм технологический процесс Samsung самое позднее в 2013 году. Если это было сделано, то первые образцы микросхем должны были бы быть получены в конце прошлого, или начале этого года, за девять–двенадцать месяцев до старта массового производства. Поскольку неизвестно, когда именно в NVIDIA приняли решение воспользоваться услугами Samsung по изготовлению микросхем, планы компании касательно использования 14-нм технологии FinFET остаются полностью неясными.

Микросхемы, изготовленные TSMC

Микросхемы, изготовленные TSMC

Примечательно, что официально NVIDIA утверждает, что передовые техпроцессы вовсе не являются обязательным условием для создания отличных продуктов.

«У нас есть очень много способов увеличить энергоэффективность и производительность», — сказал господин Хуанг. «Я бы не слишком зацикливался на технологическом процессе как таковом».

Тем не менее, доступ к продвинутым технологиям производства критически важен для NVIDIA. Если Intel или AMD выпустят свои новейшие продукты, созданные по последним технологиям, на пару кварталов раньше NVIDIA, выручка и доля рынка компании упадут. Таким образом, работа с двумя контрактными производителями имеет смысл, поскольку снижает некоторые риски. Однако так как разработка и проектирование современных микросхем занимает огромное количество времени, решения, касающиеся производства и технологических процессов, должны быть приняты за много лет до того, как интегральная схема попадёт на рынок.

В «чистой комнате» производственного комплекса Samsung Electronics

В «чистой комнате» производственного комплекса Samsung Electronics

В настоящее время NVIDIA несколько преуменьшает значение своих отношений с Samsung, заявляя, что TSMC останется её основным партнёром по производству микросхем.

«Мы всегда рассматриваемы разных производителей микросхем, и конкуренция определённо держит всех в тонусе», — сказал исполнительный директор NVIDIA. «Но для всех намерений и целей TSMC является нашим основным партнёром».

Следует понимать, что оценивание потенциальных возможностей контрактных производителей микросхем и упоминание одной из таких компаний как производственного партнёра в отчёте для регулятора рынка ценных бумаг США — полностью разные вещи. Учитывая сам факт внесения Samsung Foundry в список изготовителей микросхем NVIDIA, есть вероятность, что компания начнёт пользоваться услугами южнокорейского конгломерата в ближайшие кварталы. Возможно, когда руководство NVIDIA узнало о решении TSMC оптимизировать технологический процесс 20 нм (CLN20SOC) исключительно под мобильные системы на чипе (в конце 2011 – начале 2012 года), было принято решение о диверсификации производственных партнёров. Если это случилось, то очень вероятно, что GPU семейства Pascal, а также будущие микросхемы Tegra, будут выпускаться как TSMC, так и Samsung. К сожалению, мы не располагаем большим количеством фактов, чтобы подтвердить эту теорию.

GlobalFoundries начала производство 14-нм микросхем для клиентов

Mubadala Development Co., инвестиционная компания, контролируемая правительством Абу-Даби, заявила, что GlobalFoundries, второй в мире контрактный производитель микросхем, начал производство чипов по 14-нм технологическому процессу для клиентов.

«GlobalFoundries объявила о стратегическом сотрудничестве с Samsung [в области освоения 14-нм технологического процесса], одной из самых передовых норм производства [микросхем] в отрасли», — говорится в ежегодном отчёте Mubadala, владельце GlobalFoundries. «Производственный комплекс Fab 8 около города Мальта (штат Нью-Йорк) наращивает производство [14-нм чипов] для клиентов».

14-нм технологические процессы, которые будут использоваться GlobalFoundries — 14LPE (low-power early) и 14LPP (low-power plus) — были разработаны компанией Samsung Electronics и лицензированы GlobalFoundries в прошлом году. Данные техпроцессы используют транзисторы с вертикально расположенным затвором (fin field effect transistor, FinFET), но полагаются на межблочные соединения, контакты, диэлектрики и другие элементы (т. н. back end of line, BEOL), что и 20-нм технологический процесс Samsung. Хотя новые процессы производства не уменьшают стоимости микросхем по сравнению с аналогичными, произведённые по нормам 20 нм, они позволяют увеличить производительность последних на 20 % при аналогичном энергопотреблении, или же уменьшить их энергопотребление на 35 % при аналогичной производительности и сложности.

300-мм подложки для производства микросхем

300-мм подложки для производства микросхем

В декабре 2014 года GlobalFoundries объявила, что она начнёт массовое производство микросхем с использованием технологического процесса 14LPE в первой половине 2015 года. Вскоре после этого выяснилось, что компания прекратила установку нового оборудования, необходимого для производства чипов с использованием 14-нм технологий, и начала складировать его в помещениях неподалеку от комплекса Fab 8. После этого контрактный производитель микросхем заявил, что задержки в установке не повлекут за собой задержек в массовом производстве. Судя по всему, компания была права: в настоящее время она наращивает производство 14-нм чипов.

Типично контрактные производители микросхем не раскрывают имён клиентов или же названий изготавливаемых продуктов, однако представитель GlobalFoundries дал понять, что на сегодняшний день компания использовала 14-нм технологию для нескольких микросхем. Выход годных неизвестен, но выражается двузначным числом в процентах.

«Наш 14-нм технологический процесс признан годным к использованию на нашей Fab 8, а наш первый 14-нм продукт имеет выход годных, выраженный двузначным числом в процентах», — сказал Джейсон Горсс (Jason Gorss), представитель GlobalFoundries. «С 2014 года мы произвели множество продуктов и тестовых чипов и видим быстрый прогресс выхода годных и общей зрелости технологии, чтобы начать массовые поставки в 2015 году».

Внутри производственного комплекса GlobalFoundries

Внутри производственного комплекса GlobalFoundries

Считается, что в списке первых клиентов, которые задействуют технологический процесс 14LPE разработки Samsung, значится сам южнокорейский конгломерат, а также компания Apple. Очень может быть, что в данный момент GlobalFoundries производит микросхемы Exynos 7420 для Samsung и готовится начать изготовлять систему на чипе A9 для Apple.

Хотя объёмы производства микросхем по 14-нм FinFET технологическому процессу у Samsung Foundry и GlobalFoundries достоверно неизвестны, примечательно, что обе компании сумели начать подобное производство раньше Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Принимая по внимание колоссальные производственные мощности TSMC, последняя едва ли утратит лидерство на рынке в обозримом будущем. Тем не менее, это тревожный звонок для компании.

Samsung будет производить микросхемы для NVIDIA

Компании NVIDIA и Samsung Electronics договорились о том, что южнокорейский гигант будет производить микросхемы для американского разработчика. Пока не известно, будет ли Samsung производить графические процессоры или же чипы для мобильных устройств. Понятно одно, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. перестаёт быть эксклюзивным производителем чипов NVIDIA.

«Мы используем лидирующих поставщиков, таких как Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited и Samsung Electronics Co. Ltd, чтобы производить полупроводниковые пластины с нашими чипами», — говорится в ежегодном отчёте NVIDIA на сайте комиссии по ценным бумагам США (Security and Exchange Commission, SEC).

Cлухи о том, что Samsung будет производить микросхемы для NVIDIA, появились несколько месяцев назад, но до последнего времени NVIDIA не подтверждала их, подчёркивая важность своих деловых отношений с TSMC.

NVIDIA Tegra X1

NVIDIA Tegra X1. Производится TSMC

На сегодняшний день модельный ряд продукции NVIDIA включает в себя графические процессоры (GPU), производящиеся с использованием 28-нм техпроцесса TSMC; процессоры для мобильных устройств (Tegra), сделанные с помощью другой 28-нм технологии; а также системы на чипе для автомобилей (Tegra X1), изготовленные по 20-нм нормам. Согласно обнародованным перспективным планам компании, в будущем NVIDIA собирается использовать 16-нм FinFET и 16-нм FinFET+ технологические процессы (с транзисторами с вертикально расположенным затвором) для производства GPU поколения Pascal, а также новых высоко-интегрированных процессоров для различных устройств.

Пока не известно, какие именно микросхемы Samsung будет изготавливать для NVIDIA. Техпроцессы у различных контрактных производителей сильно различаются, а значит, Samsung не сможет немедленно начать производство тех же чипов, что и TSMC. NVIDIA придётся перепроектировать свои изделия под технологические нормы Samsung, используя новые библиотеки элементов, инструменты проектирования и т.д., если она хочет использовать мощности Samsung для изготовления продукции текущего поколения.

В

В «чистой комнате» производственного комплекса Samsung Foundry

В настоящее время целый ряд разработчиков микросхем проектируют свои новые чипы как под 16-нм техпроцессы TSMC, так и под 14-нм технологические нормы GlobalFoundries/Samsung. Согласно сообщениям индустриальной прессы, многие компании обеспокоены как процентом выхода годных чипов с новым типом транзисторов, так и доступностью производственных мощностей. Возможность производить аналогичные микросхемы у различных контрактных производителей серьёзно снижает риски компаний вроде NVIDIA, Qualcomm и других.

Следует помнить, что TSMC опаздывает с началом массового выпуска чипов по 16-нм технологическому процессу. Вместо начала года, старт производства сдвинулся на третий квартал, что серьёзно влияет на планы целого ряда компаний. Как следствие, для множества из них есть смысл заключить договор с Samsung, чтобы получить доступ к новейшим техпроцессам как можно скорее.

NVIDIA GM200, сердце GeForce GTX Titan X. Производится TSMC

NVIDIA GM200, сердце GeForce GTX Titan X. Производится TSMC

Дуг Фридман (Doug Freedman), финансовый аналитик из RBC Capital Markets, считает, что NVIDIA планирует использовать контракт с Samsung не только чтобы получить доступ к передовым технологиям производства микросхем, а также для обеспечения бесперебойных поставок больших объёмов чипов, но и для того, чтобы сократить свои расходы.

«Мы считаем, что NVIDIA будет использовать Samsung как второстепенную производственную мощность, в дополнение к TSMC», — написал господин Фридман в бумаге для клиентов, сообщает SemiconductorEngineering. «Хотя это может быть лишь небольшой частью в общих поставках NVIDIA сегодня, это должно создать предпосылки для увеличения валовой прибыли в будущем, поскольку производство не на TSMC обходится на 10 % дешевле».

Независимо от того, какие цели NVIDIA ставит перед собой, подписывая контракт на производство микросхем с Samsung Foundry, сам факт партнерства между двумя компаниями представляет собой крупную победу для полупроводникового бизнес-подразделения Samsung. Это особенно важно на фоне слухов, что Qualcomm может начать использовать услуги Samsung по производству чипов позже в этом году. Разумеется, сотрудничество NVIDIA с южнокорейским конгломератом, которая пользовалась исключительно услугами TSMC долгие годы, является тревожным звонком для тайваньской компании.

AMD: Мы активно разрабатываем 14-нм FinFET микросхемы

Advanced Micro Devices на этой неделе впервые подтвердила, что инженеры компании уже разрабатывают микросхемы, которые будут производиться по технологическому процессу 14 нм FinFET, который использует транзисторы с вертикально расположенным затвором. Заявление AMD показывает, что компания закажет производство своих новых чипов либо GlobalFoundries, либо Samsung Electronics, а не Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., что является большим сюрпризом.

«Мы активно разрабатываем ряд продуктов, которые будут производиться по технологии 14 нм FinFET», — сказала Лиза Су (Lisa Su), президент и исполнительный директор AMD, в ходе ежеквартальной телефонной конференции с инвесторами и финансовыми аналитиками.

300-мм подложки в производственном комплексе GlobalFoundries

300-мм подложки в производственном комплексе GlobalFoundries

TSMC, крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников, будет предлагать своим клиентам технологические процессы 16nm FinFET и 16nm FinFET+ начиная с третьего квартала 2015 года. Компании GlobalFoundries и Samsung Electronics будут использовать для производства технологические процессы с размером элемента 14 нм, которые известны под названиями 14nm LPE (ранняя версия) и 14nm LPP (версия, которая будет доступна чуть позже). В конце прошлого года Samsung объявила о начале коммерческого производства микросхем по технологии 14LPE, а GlobalFoundries готовится начать коммерческое производство 14-нм чипов по технологии 14LPE в первой половине 2015 года.

В AMD не раскрывают, какие из её микросхем будут изготавливаться с применением 14-нм техпроцесса (равно как компания не рассказывает, какую из двух технологических норм планируется задействовать). Тем не менее, зная особенности текущих взаимоотношений между AMD и GlobalFoundries, логично предположить, что технологические процессы 14-нм будут использованы для всего спектра продукции Advanced Micro Devices, включая центральные процессоры, графические процессоры Radeon, а также чипы, изготовляемые на заказ, вроде тех, на базе которых строятся игровые консоли Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4.

Микросхема AMD

Микросхема AMD

Традиционно TSMC производила для AMD большую часть графических процессоров AMD Radeon. Если AMD планирует использовать технологический процесс 14nm FinFET вместо 16nm FinFET, это будет означать, что компания сократит свои заказы тайваньскому партнёру. Учитывая, что TSMC отстаёт от своих конкурентов по части внедрения новейших технологических процессов, решение AMD разрабатывать новые чипы под техпроцессы GlobalFoundries и Samsung выглядит логичным.

С одной стороны, план AMD перевести существенную часть заказов GlobalFoundries (и, возможно, Samsung) можно считать тревожным сигналом для TSMC, поскольку AMD является одним из крупнейших клиентов компании. С другой стороны, следует отметить, что многие крупные разработчики микросхем сегодня создают чипы как под технологии TSMC, так и под технологии GlobalFoundries/Samsung, чтобы подстраховаться на случай недостаточного количества производственных мощностей и/или низкого выхода годных. В этой связи, решение AMD положиться эксклюзивно на GlobalFoundries выглядит относительно рискованным.

Отдельно AMD подтвердила, что она раскроет более подробную информацию о своих долгосрочных планах на конференции для финансовых аналитиков, которая состоится в мае этого года. Учитывая сроки, когда GlobalFoundries планирует начать производство чипов по технологии 14 нм, можно ожидать, что первые микросхемы AMD, выполненные по данному техпроцессу, увидят свет в первой половине следующего года.

«Что касается сроков появления 14-нм FinFET-чипов, мы будем говорить о наших долгосрочных планах на специальном мероприятии для финансовых аналитиков», — сказала госпожа Су.

GlobalFoundries запустит 14-нм техпроцесс в первой половине 2015 года

GlobalFoundries, второй по объёму выручки в мире контрактный производитель микросхем, планирует начать массовое производство чипов по технологии 14 нм в первой половине 2015 года, чуть позже, чем Samsung Electronics, но, вероятно, раньше, чем Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Компания не раскрывает, кто из её клиентов первым задействует 14-нм техпроцесс, но говорит, что будет производить 14-нм чипы для нескольких заказчиков.

«Мы планируем начать массовое производство чипов по технологии 14LPE в первой половине 2015 года, а затем двигаться вперед с 14LPP процессом во второй половине года», – сказал Чак Фокс (Chuck Fox), старший вице-президент по глобальным продажам в GlobalFoundries, в интервью DigiTimes.

В чистой комнате производственного комплекса GlobalFoundries Fab 8

В чистой комнате производственного комплекса GlobalFoundries Fab 8

Технологии 14LPE (14 нм, low power early) и 14LPP (14 нм, low power plus) используют новейшие транзисторы с вертикально расположенным затвором (fin field effect transistor, FinFET), но межблочные соединения, контакты и диэлектрики (так называемый back end of line, BEOL) — от 20-нм техпроцесса. Обе технологии были разработаны Samsung Electronics и IBM. Использование одних и тех же техпроцессов позволяют клиентам GlobalFoundries и Samsung задействовать для производства своих чипов фабрики как первой, так и второй компании. Таким образом, контрактные производители могут совместно предлагать своим клиентам большие объёмы производства чипов, чем это было возможно ранее.

Компания Samsung Electronics недавно подтвердила, что она начала массовое производство чипов с использованием технологического процесса 14 нм LPE. Компания не раскрыла, какие именно микросхемы она изготавливает по новому техпроцессу и для кого. По слухам, одним из изделий является новейшая система на чипе Exynos, которая будет применяться во флагманском смартфоне Samsung следующего поколения — Galaxy S6. Кроме того, ожидается, что Samsung будет использовать 14-нм технологические нормы для производства микросхем для будущих продуктов Apple, таких как Apple Watch.

Обработанные 300-мм подложки

Обработанные 300-мм подложки

GlobalFoundries будет производить чипы по 14LPE техпроцессу для нескольких клиентов. Тем не менее, представитель компании заявил, что большинство заказчиков предпочитает более продвинутый техпроцесс 14LPP, который позволяет создавать микросхемы с большей тактовой частотой и/или меньшим энергопотреблением, чем ранняя версия 14-нм технологии производства.

«Основываясь на готовых к производству дизайн-проектах чипов, мы можем сказать, что несколько наших клиентов будут изначально производить микросхемы используя техпроцесс 14-нм LPE», – сказал господин Фокс. «Тем не менее, мы ожидаем, что количество клиентов, а также заказы на обработку подложек, значительно вырастут, когда мы введём в строй технологический процесс 14-нм LPP, что позволит нам увеличить продажи и долю рынка».

Одним из потенциальных клиентов GlobalFoundries является компания Apple, которая традиционно пользуется услугами Samsung, а потому, может перевести часть 14-нм заказов её конкуренту с целью диверсификации производственных партнёров и получения лучших ценовых предложений.

Кроме того, огромный интерес представляют планы Advanced Micro Devices, крупнейшего заказчика GlobalFoundries, касательно FinFET техпроцессов 14LPE и 14LPP на 2015 и 2016 годы. Официально разработчик микросхем говорит, что в следующем году будет продавать чипы, изготовленные с использованием технологических норм 20 нм и 28 нм. Тем не менее, учитывая, что 20-нм технологии GF и TSMC представляют собой очень нишевые решения, а переход на 14-нм и 16-нм техпроцессы с FinFET транзисторами облегчён вследствие сохранения металлических межблочных соединений от 20-нм технологий, некоторая вероятность использования 14LPE и/или 14LPP компанией AMD в 2015 году сохраняется.

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8

К середине 2015 года компании GlobalFoundries и Samsung Electronics будут производить чипы по 14-нм технологическим процессам в трёх производственных комплексах: S2 в Остине (Техас, США); S3 в Хвасоне (Южная Корея); и fab 8 в графстве Саратога (Нью Йорк, США).

Учитывая гигантские возможные объёмы производства трёх фабрик, а также раннюю доступность 14LPE техпроцесса по сравнению с конкурирующим 16FF (16-нм, BEOL от 20SOC, FinFET транзисторы) от TSMC, рынок контрактного производства микросхем могут ожидать драматические изменения в следующем году.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥