Теги → 5-нм
Быстрый переход

Процессоры AMD на архитектуре Zen 4 будут использовать 2D- и 3D-компоновку чиплетов

Глава компании AMD Лиза Су (Lisa Su) в разговоре с журналистами портала Anandtech в очередной раз подтвердила, что процессоры на архитектуре Zen 4 будут использовать 5-нм техпроцесс производства. Кроме того, госпожа Су впервые сообщила, что процессоры на новой архитектуре будут использовать чиплеты в 2D- и 3D-компоновке. Это может означать, что некоторые процессоры на Zen 4 могут получить кеш-память 3D V-Cahce.

 Источник изображения: AMD

Источник изображения: AMD

Журналисты поинтересовались, почему AMD решила использовать именно 5-нм техпроцесс TSMC, в то время как некоторые компании, включая мобильные, уже используют 4-нм и вскоре будут переходить на 3-нм чипы. Лиза Су пояснила, что для определённых задач используются свои техпроцессы. Если говорить об архитектуре Zen 4, то наиболее подходящим вариантом будет использование именно 5-нм техпроцесса, поскольку он оптимизирован для высокопроизводительных вычислений. Тот факт, что у той же TSMC имеется целых три версии 7-нм техпроцесса уже намекает на то, что самые передовые узлы не являются универсальным выбором для производства всех видов микросхем.

К слову, компания TSMC сообщила, что уже приняла предварительные оплаты за заказы в размере $5,44 млрд от 10 клиентов, включая AMD, Apple, NVIDIA и Qualcomm. Этими платежами они зарезервировали места для производства своей продукции на мощностях TSMC. За первые три квартала прошлого года контрактный производитель чипов получил авансовые платежи в размере $3,8 млрд. По мнению TSMC, объём подобных сделок будет увеличиваться до тех пор, пока спрос на рынке электроники будет превышать предложение.

Основной источник доходов TSMC — 7-нм техпроцесс, а 20-нм уже отправлены на покой

TSMC раскрыла свои полные финансовые результаты за I квартал 2021 года. Одним из важнейших показателей является разбивка доходов по техпроцессам. Стоит учитывать, что передовые технологические нормы стоят дороже за отдельную пластину, но в целом разбивка показывает, на что приходится сейчас ключевой спрос на рынке. Как, возможно, и следовало ожидать, 7-нм нормы занимают первое место, однако есть и другие интересные цифры.

Что же приносит основную выручку? В первом квартале 2021 года почти 50 % всех доходов компании пришлось на 7-нм и 5-нм нормы. За отчётные три месяца 7-нм нормы формировали 35 % всех доходов, а 5-нм — 14 %. В течение последних нескольких кварталов компания сообщала о почти полной загрузке 7-нм мощностей из-за возросшего спроса. Стоит сказать, что более современные техпроцессы, как правило, используются в связке с передовыми технологиями упаковки чипов вроде CoWoS, что тоже подстёгивает прибыль.

Доходы от 16-нм техпроцессов снижаются: в настоящее время их доля опустилась ниже 15 % в общем котле. Сегодня на выпуске массы 16-нм чипов TSMC зарабатывает столько же денег, что и на относительно небольшом количестве 5-нм. Примерно столько же средств приносят компании 90-нм и более древние технологические нормы. Любопытно, что 10-нм и 20-нм нормы приносят настолько мало доходов (близко к 0 %), что ими уже можно пренебречь — жизненный цикл этих техпроцессов подошёл к концу.

Тем не менее, спрос на старые технологические нормы по-прежнему велик: 28-нм и более грубые нормы формируют 37 % выручки, то есть больше, чем 7-нм. Многие фундаментальные чипы всё ещё требуют таких техпроцессов: это и высоковольтные компоненты, и кристаллы с высокими тепловыми нагрузками, и решения с длительным жизненным циклом, и чипы повышенной надёжности, и радиочастотные решения, и так далее.

Минг-Чи Куо: Apple снижает долю загрузки 5-нм мощностей TSMC, но это не связано с низким спросом на iPhone 12

Котировки акций поставщиков Apple снизились после прогнозов о том, что Apple в первом квартале 2021 года загрузит «лишь» 80 % 5-нм мощностей TSMC вместо 100 % в IV квартале уходящего года. Считается, что это вызвано относительно низким спросом на серию iPhone 12. Однако известный аналитик TF Securities Минг-Чи Куо (Ming-Chi Kuo) считает, что не всё так однозначно.

По его словам, рынок не должен уделять слишком много внимания тому, какая часть 5-нанометрового производства TSMC используется Apple. Изменения в объёмах производства Apple скорее вызваны сезонностью, нежели низким спросом на iPhone 12. В аналитической заметке для инвесторов аналитик пишет, что было бы чрезмерно оптимистично полагать, что загрузка 5-нм мощностей TSMC со стороны Apple в первом квартале 2021 года будет на том же уровне в 100 %. «Если падение акций было вызвано ошибочными ожиданиями, их цена, вероятно, вскоре снова возрастёт», — предполагает господин Куо.

Выкладки TF Securities показывают, что на деле заказы Apple на компоненты для iPhone 12 на первый квартал 2021 года будут немного выше (на 3–5 %), чем за тот же период годовой давности. А во втором квартале 2021 года Apple, по оценкам аналитиков, должна поставить на рынок не менее 45 миллионов смартфонов — значительно больше, чем 36 миллионов единиц во втором квартале 2020 года.

Более того, Минг-Чи Куо уверяет, что спрос на серию iPhone 12 Pro оказался значительно выше, чем ожидалось. Из-за этого образовался дефицит модулей камер, время выполнения заказа которых у единственного поставщика — Sony — составляет до 14 недель. Аналитик ожидает, что в ближайшей перспективе будет сохраняться некоторый дефицит флагманских iPhone. В целом, согласно данным TF Securities, общая динамика интереса потребителей к iPhone по-прежнему выше, чем к аппаратам Android, и спрос на смартфоны Apple пока не ослабевает.

Такое изменение в загрузке 5-нм производственных мощностей вряд ли повлияет и на выручку TSMC. В октябре финансовые результаты показали, что только 8 % от общей выручки по кремниевым пластинам приходятся на 5-нм заказы. Вдобавок неиспользуемые Apple мощности можно загрузить заказами других производителей.

Samsung могла столкнуться с проблемой в освоении 5-нм технологии

По данным ресурса DigiTimes, южнокорейская компания Samsung Electronics могла столкнуться с проблемами при производстве 5-нм полупроводниковых продуктов. Источник указывает, что если Samsung не сможет вовремя решить вопрос, то под ударом может оказаться будущий флагманский мобильный чипсет компании Qualcomm.

Ресурс DigiTimes сообщает, что южнокорейская компания планировала перейти к использованию 5-нм техпроцесса в августе этого года. Первым продуктом на его основе должен был стать мобильный процессор Exynos 992. Но по мнению источника технологический гигант столкнулся с высоким уровнем брака при производстве 5-нм продукции. Именно поэтому, согласно последним слухам, будущая серия смартфонов Samsung Galaxy Note 20 будет построена на прежних процессорах Exynos 990, а не на улучшенном чипе Exynos 992.

В отчёте также говорится, что данная проблема может повлиять на сроки запуска новой флагманской серии мобильных чипсетов Qualcomm с поддержкой 5G. Хотя источник не указывает, о какой именно серии идёт речь, согласно более ранним слухам Samsung получила от Qualcomm заказ на производство чипов Snapdragon 875G. Кроме того, известно, что на корейского подрядчика возложена задача по производству некоторой части 5G-модемов X60, в то время как производством остальной части X60 будет заниматься компания TSMC.

Ранние отчёты также говорили о том, что Samsung уже приступила к разработке нового флагманского чипсета Exynos 1000, который тоже будет использовать 5-нм техпроцесс. Если у Samsung действительно есть проблемы производственного характера, то остаётся лишь надеяться, что она сможет их решить до того момента, как проект чипа нужно будет передавать на фабрики.

Samsung приступила к строительству в Южной Корее нового завода для выпуска 5-нм чипов

Неопределённость с пандемией коронавируса заставляет производителей памяти осторожничать с инвестициями в DRAM и NAND, но держать деньги «под матрасом» тоже не выход. В такой ситуации компания Samsung приняла решение ещё сильнее нарастить мускулы в области контрактного производства чипов.

 Производственный комплекс Samsung в Пхёнтэк (Южная Корея)

Производственный комплекс Samsung в Пхёнтэк (Южная Корея)

Сегодня утром Samsung сообщила, что она приступила к строительству завода для выпуска чипов ИИ, HPC и 5G по нормами 5 нм с использованием EUV-литографии. Предприятие должно войти в строй во второй половине следующего года. Объём инвестиций и проектная мощность не раскрываются. Завод будет построен в составе производственного комплекса компании вблизи города Пхёнтхэк, где компания уже выпускает память.

Это предприятие станет для Samsung седьмым по выпуску логики (шестым в Южной Корее). Южнокорейский производитель задался целью обогнать TSMC на ниве контрактного производства и не жалеет на это денег. Чуть ранее в этом году, например, Samsung в городе Хвасон (Южная Корея) ввела в строй завод по выпуску 7-нм и 6-нм чипов и к осени развернёт там производство по 5-нм техпроцессу с использованием EUV-литографии.

Сегодня на рынке контрактного производства Samsung удерживает около 10 %, а TSMC ― свыше 50 %. Согласно стратегическим целям Samsung, к 2030 году она должна обогнать TSMC. Серьёзная заявка, реализация которой будет стоить не менее серьёзных денег.

Samsung приступила к закупкам оборудования для линии производства 5-нм чипов

Через 10 лет компания Samsung Electronics собирается стать мировым лидером производства полупроводников. Сегодня доля Samsung на рынке контрактного производства примерно равна 10 %, а настоящий лидер ― компания TSMC ― удерживает 50 % этого рынка. Очевидно, что Samsung необходимо активно увеличивать инвестиции в производство чипов и при этом не скупиться.

 Новый завод V1 компаниb Samsung

Новый завод V1 компании Samsung

По сообщению южнокорейского информагентства The Electronic Times, Samsung приступила к финансированию развёртывания линии по производству полупроводников с технологическими нормами 5 нм. Это выразилось в размещении заказов на производственное оборудование и оборудование для расширения инфраструктуры завода. Новая линия будет развёрнута на новейшем заводе V1 компании в городе Хвасон. Это предприятие начало массовый выпуск 7-нм продукции в конце февраля или в начале марта.

Всё необходимое для выпуска 5-нм решений оборудование должно быть установлено к концу июля. Правда, затем последует обычно длительный период тестирования и наладки производства, чтобы минимизировать уровень возможного брака. Тем самым 5-нм линия заработает на полную мощность ближе к концу текущего года или в начале следующего года.

У компании Samsung уже есть несколько заказов от клиентов на 5-нм чипы. Правда, достоверно известно только об одном таком клиенте ― это компания Qualcomm, для которой Samsung будет выпускать 5-нм модемы Snapdragon X60. В этом плане TSMC опережает конкурента и начнёт коммерческий выпуск 5-нм продукции уже в следующем квартале.

Следующий виток схватки ― это производство 3-нм продукции. Массовые инвестиции в 3-нм производственное оборудование Samsung начнёт в 2021 году, чтобы уже в 2022 году начать коммерческий выпуск 3-нм полупроводников. Компания TSMC также рассчитывает начать коммерческий выпуск 3-нм чипов в 2022 году.

TSMC начнёт производство 5-нм чипов A14 для iPhone 2020 во втором квартале

Похоже, что TSMC вновь станет эксклюзивным поставщиком чипсетов для Apple iPhone. Согласно публикации тайваньского ресурса Digitimes, компания TSMC начнёт производство процессоров A14 для грядущих смартфонов iPhone во втором квартале этого года.

Система на кристалле A14 будет изготовляться с применением нового 5-нм технологического процесса TSMC, в то время как для выпуска чипов A12 и A13 для смартфонов iPhone нынешнего поколения используется 7-нм техпроцесс.

TSMC начала подготовку к освоению 5-нм техпроцесса пару лет назад, вложив в разработки громадную сумму в размере $25 млрд. И вот теперь мы видим плоды её напряжённого труда. А поскольку тайваньская компания находится на переднем крае разработки 5-нм технологий, и на Apple приходится львиная доля заказов, то, скорее всего, смартфоны iPhone 2020 года выпуска станут первыми мобильными устройствами, которые получат 5-нм чипы.

Ожидается, что iPhone 2020 станут довольно значительным обновлением с точки зрения аппаратного обеспечения по сравнению с предыдущим поколением смартфонов Apple, с новым дизайном, новым 3D-датчиком ToF для тыльной камеры и поддержкой технологии 5G.

Samsung Exynos 1000 якобы будет 5-нм чипом с ядрами Cortex-A78 и новым ГП

Грядущий чип Samsung Exynos 990, который, как сообщается, ляжет в основу некоторых версий Galaxy S11, может оказаться проще Snapdragon 865. Возможно, по этой причине корейский гигант, как сообщается, выпустит смартфоны семейства Galaxy S11 с поддержкой Snapdragon 865 на большем количестве рынков, чем обычно. Однако в грядущем Exynos 1000 компания собирается наверстать упущенное в области производительности, энергоэффективности и функциях высокого класса.

С тех пор как стало известно о закрытии Samsung своего центра разработки собственных ядер ЦП в Остине, не было никаких новостей о грядущей мобильной SoC в серии Exynos. Однако известный информатор Ice Universe написал в своей учётной записи Weibo, что Samsung работает над кристаллом Exynos 1000, который будет производиться с соблюдением 5-нм норм.

Поскольку разработка собственных ядер Mongoose компанией свёрнута, чип якобы получит грядущие ядра Cortex-A78 от ARM. По словам информатора, Exynos 1000 будет полагаться на обычную восьмиядерную конфигурацию, где четыре ядра будут производительными, а остальные — энергоэффективными. Информация о тактовой частоте пока не предоставлена.

Серия Samsung Exynos, как правило, медленнее аналогичных чипов Qualcomm Snapdragon в области ГП. Пока не подтверждено, какой именно графический процессор будет использовать Exynos 1000, но это может быть ARM Mali-G78 или AMD RDNA. Дело в том, что в июне 2019 года Samsung и AMD объявили о партнёрстве, в рамках которого последняя лицензировала корейской компании архитектуру RDNA. Ожидается, что первая версия таких продуктов будет запущена в 2021 году, то есть примерно в то время, когда ожидается Exynos 1000.

TSMC покоряет 5-нм техпроцесс, первыми клиентами станут Apple, HiSilicon, AMD

Китайский интернет-ресурс ChinaTimes сообщил, что компания TSMC не только бурно развивает производство 7-нм чипов, которое обещает побить все производственные рекорды в традиционно вялый зимний сезон, но также демонстрирует прогресс в опытном производстве 5-нм полупроводников. На сегодняшний день уровень брака при рисковом 5-нм производстве составляет 50 %, что ниже, если сравнивать с периодом, когда TSMC осваивала выпуск 7-нм чипов. Компания ускоряется, что не может не радовать.

Среди первых трёх главных клиентов на 5-нм чипы источник называет Apple, HiSilicon и AMD. От компании Apple ждут 5-нм SoC A14. От HiSilicon ожидают Kirin 1000, а от AMD ― процессоров на ядрах Zen 4. Впрочем, компания AMD среди всех перечисленных порадует нас 5-нм новинками позже всех ― в пределах 2021 года. Первая коммерческая продукция с использованием 5-нм техпроцесса начнёт выходить в первом квартале нового 2020 года. Но по-настоящему полномасштабный выпуск 5-нм чипов ожидается к июлю следующего года, когда уровень брака будет сведён к приемлемому уровню от 3 % до 8 %. Компании Apple и HiSilicon, по утверждению источника, уже располагают цифровыми проектами будущих решений (A14 и Kirin 1000), что позволит начать их производство до конца второго квартала 2020 года.

В компании TSMC ожидают небывалый спрос на 5-нм чипы. Он уже превышает возможности запланированного производства. Проектная мощность линий по выпуску 5-нм решений составляет 50 тыс. 300-мм пластин в месяц. Новые планы и расширенные инвестиции позволяют нацеливаться на выпуск до 70 тыс. 5-нм пластин в месяц и, возможно, до 80 тыс. в будущем.

Рисковое производство ядер ARM Cortex-A72 позволило на практике подтвердить ожидаемый выигрыш от перехода на 5-нм техпроцесс. Так, плотность размещения транзисторов выросла в 1,8 раза, а тактовые частоты удалось поднять на 15 %. Если не наращивать частоты, то потребление чипов можно снизить до 30 %. Всё это потребовало дополнительных капитальных затрат в районе $4 млрд сверх уже запланированных $15 млрд, из которых $2,5 млрд предназначено для внедрения 5-нм техпроцесса, а $1,5 млрд необходимы для расширения 7-нм линий.

В декабре на конференции IEDM 2019 компания TSMC подробно расскажет о 5-нм техпроцессе

Как нам известно, в марте текущего года компания TSMC приступила к опытному выпуску 5-нм продукции. Это произошло на новом заводе Fab 18 на Тайване, построенном специально для выпуска 5-нм решений. Массовое производство с использованием 5-нм техпроцесса N5 ожидается во втором квартале 2020 года. До конца того же года будет налажен выпуск чипов на основе производительного 5-нм техпроцесса или N5P (performance). Наличие опытных чипов позволяет TSMC оценить возможности будущих полупроводников, выпущенных на базе нового техпроцесса, о чём компания подробно расскажет в декабре. Но кое-что можно узнать уже сегодня из поданных TSMC реферативных заявок для выступления на IEDM 2019.

 Техпроцесс N5 TSMC показывает прирост производительности на 15 %

Техпроцесс N5 TSMC показывает прирост производительности на 15 % и 7 вариантов управляющего напряжения

Прежде чем уточнить детали, вспомним, что нам известно из предыдущих заявлений TSMC. Утверждается, что по сравнению с 7-нм техпроцессом чистая производительность 5-нм чипов вырастет на 15 % или на 30 % сократится потребление, если производительность оставить прежней. Техпроцесс N5P добавит ещё 7 % производительности или 15 % экономии по потреблению. Плотность размещения логических элементов вырастет в 1,8 раза. Масштаб ячейки SRAM изменится в 0,75 раза.

 5-нм техпроцесс TSMC обещает самую маленькую в индустирии ячейку SRAM

5-нм техпроцесс TSMC обещает самую маленькую в индустрии ячейку SRAM

При производстве 5-нм чипов масштаб использования EUV-сканеров достигнет уровня зрелого производства. Структура канала транзистора будет изменена, возможно, за счёт использования германия вместе или вместо кремния. Это обеспечит возросшую мобильность электронов в канале и рост токов. В техпроцессе предусмотрено несколько уровней управляющих напряжения, самый высокий из которых даст прирост производительности на 25 % по сравнению с аналогичным в 7-нм техпроцессе. Питание транзисторов для интерфейсов ввода/вывода будет лежать в пределах от 1,5 В до 1,2 В.

 Для транзистора представлен FinFET-канал с повышенной мобильностью электронов

Для транзистора представлен FinFET-канал с повышенной мобильностью электронов

При производстве сквозных отверстий металлизации и для контактов будут использоваться материалы с ещё меньшим сопротивлением. Для изготовления сверхвысокоплотных конденсаторов будет использоваться схема металл-диэлектрик-металл, что повысит производительность на 4 %. В общем случае TSMC перейдёт на использование новых low-K-изоляторов. В схеме обработки кремниевых пластин появится новый «сухой» процесс Metal Reactive Ion Etching (RIE), который частично заменит традиционный дамасский с использованием меди (для металлических контактов размером менее 30 нм). Также впервые для создания барьера между медными проводниками и полупроводником будет использоваться слой графена (для предотвращения электромиграции).

 Опытный 5-нм преобразователь SerDes оказался на 10 % быстрее со скоростью до 130 Гбит/с

Опытный 5-нм преобразователь SerDes оказался на 10 % быстрее со скоростью до 130 Гбит/с

Из документов для декабрьского доклада на IEDM мы можем почерпнуть, что ряд параметров 5-нм чипов окажется даже лучше. Так, плотность размещения логических элементов будет выше и достигнет 1,84 крат. Также окажется меньше ячейка SRAM, площадь которой составит 0,021 мкм2. С производительностью опытного кремния всё в порядке ― получен 15-процентный прирост, как и возможно 30-процентное снижение потребления в случае замораживания верхних частот.

 Одна EUV-маска заменяет пять обычных (для 193-нм лазера)

Одна EUV-маска заменяет пять обычных (для 193-нм лазера)

Новый техпроцесс даст возможность выбирать из семи значений управляющих напряжений, что внесёт разнообразие в процесс разработки и в продукцию, а использование сканеров EUV определённо упростит производство и сделает её дешевле. По данным TSMC, переход на EUV-сканеры обеспечивает улучшение линейного разрешения в 0,73 раза по сравнению с 7-нм техпроцессом. Например, для изготовления наиболее критичных слоёв металлизации первых слоёв вместо пяти обычных масок потребуется всего одна EUV-маска и, соответственно, всего один технологический цикл вместо пяти. Кстати, обратите внимание, насколько аккуратными получаются элементы на кристалле при использовании EUV-проекции. Красота, да и только.

Дан старт проектированию 5-нм SoC на ядрах ARM Hercules

Компании Synopsys, ARM и Samsung дали старт процессам проектирования однокристальных схем на ядрах ARM Hercules применительно к 5-нм техпроцессу. Ядра Hercules, как известно, ARM намерена представить в 2020 году. Они придут на смену ядрам Cortex-A77 (7 нм, кодовое имя Deimos). По уверениям ARM, производительность ядер Hercules вырастет по сравнению с Cortex-A77 не меньше чем на 15 %. При этом уменьшится площадь кристаллов и уменьшится потребление (точнее ― увеличится производительность на ватт).

 ARM, AnandTech

ARM, AnandTech

Целью ARM в последние годы стал выпуск одноимённой микроархитектуры, ядер и процессоров, которые могли бы вытеснить из мобильных компьютеров x86-совместимые процессоры. Пока в этом деле самым преданным поклонником ARM остаётся компания Microsoft (см. новый планшет Surface Pro X с фирменным чипсетом Microsoft SQ1 и поддержкой Windows 10). В этом плане 5-нм процессоры на ядрах ARM Hercules могут оказаться ощутимо привлекательнее, чем актуальные в 2020 году 7-нм процессоры AMD и 10-нм процессоры Intel. Во всяком случае, если говорить о тонких и трансформируемых решениях, когда уже не очень понятно ноутбук это или планшет.

 Microsoft Surface Pro X

Microsoft Surface Pro X

Возвращаясь к троице Synopsys, ARM и Samsung, продолжим, все три компании совместными усилиями довели до ранней степени реализации цифровую платформу по проектированию чипов на ядрах ARM Hercules применительно к техпроцессу Samsung 5LPE. Иными словами, Samsung сертифицировала пакеты проектирования Synopsys с библиотеками элементов ARM. Соответствующий цифровой пакет Synopsys QuickStart Implementation Kit (QIKs) доступен для получения уже сегодня. Пакет и облачная платформа для его поддержки классифицируются как ранние, но это не помешает клиентам компаний начать разработку процессоров на 5-нм ядрах ARM Hercules.

 ARM, AnandTech

ARM, AnandTech

В пакет сертифицированных решений для проектирования 7-нм чипов и схем с меньшими технологическими нормами входят компиляторы Fusion Compiler, Design Compiler и IC Compiler II (всё это трассировка и графическое представление схем). Контроль плотности размещения элементов происходит автоматически, как и контроль временных параметров. Анализ и надёжность схем обеспечивает пакет RedHawk Analysis Fusion. Повторим, получить доступ ко всем этим инструментам можно прямо сейчас.

В 2021 году TSMC предложит улучшенный 5-нм техпроцесс

По мнению руководства компании Intel, когда через два года дебютируют первые 7-нм продукты микропроцессорного гиганта, они будут конкурировать с 5-нм продукцией тайваньской TSMC. Так, да не так. Тайваньские источники со ссылкой на анонимных представителей островной индустрии спешат уточнить, что в 2021 году Intel придётся столкнуться с улучшенным 5-нм техпроцессом TSMC. Это будет техпроцесс N5+ или 5 nm Plus ― второе поколение 5-нм техпроцесса крупнейшего в мире контрактного производителя чипов.

Как известно, о чём регулярно напоминает руководство TSMC, рисковое производство с нормами 5 нм компания запустила в первом квартале текущего года. Массовое производство с нормами 5 нм (5N) стартует в первом или во втором квартале 2020 года. В точных сроках запуска массового производства с нормами 5 нм компанией TSMC есть один нюанс. Для работы с данными технологическими нормами компания строит новый завод ― предприятие Fab 18. Как только Fab 18 будет введена в строй, можно будет говорить о начале производства с нормами 5 нм. Этот процесс может растянуться с конца 2019 года до второго квартала 2020 года включительно. Но даже если брать крайние сроки, коммерческое производство с нормами 5 нм TSMC запустит не позднее апреля-июня 2020 года.

Из вышесказанного следует, что рисковое производство с нормами N5+ или по улучшенному 5-нм техпроцессу компания начнёт в первом квартале 2020 года. Источник прямо об этом говорит. Ещё спустя год компания будет готова начать массовый выпуск чипов с использованием техпроцесса N5+. Именно с этим техпроцессом придётся сравнивать свои производственные достижения компании Intel, когда она в 2021 году представит свои первые 7-нм дискретные графические процессоры. Компании AMD и NVIDIA, как давние клиенты TSMC, к этому времени имеют все шансы выпустить как 5-нм GPU, так и вынашивать планы запуска в производство графических решений на улучшенном 5-нм техпроцессе.

На сегодняшний день о техпроцессе TSMC N5+ сказать нечего, кроме одного. Этот техпроцесс частично будет использовать сканеры диапазона EUV. Глубина использования сканеров с длиной волны 13,5 нм будет определять, насколько техпроцесс N5+ окажется лучше техпроцесса N5.

Samsung начала принимать заказы на изготовление 5-нм чипов

Компания Samsung вовсю использует преимущество первопроходца полупроводниковой литографии с применением сканеров диапазона EUV. Пока TSMC готовится начать использовать сканеры с длиной волны 13,5 нм в июне, адаптировав их для выпуска чипов в рамках второго поколения техпроцесса с нормами 7 нм, Samsung погружается глубже и заявляет о завершении разработки техпроцесса с проектными нормами 5 нм. Более того, южнокорейский гигант объявил о начале приёма заказов на выпуск 5-нм решений для производства на мультипроектных пластинах. Это означает, что Samsung готова принимать цифровые проекты чипов с нормами 5 нм и выпускать опытные партии рабочего 5-нм кремния.

 Достижения Samsung Foundry в области EUV

Достижения Samsung Foundry в области EUV

Быстро перейти от предложения 7-нм техпроцесса с EUV на производство 5-нм решений также с EUV компании помогло то обстоятельство, что Samsung сохранила совместимость проектных элементов (IP), инструментов проектирования и контроля. Кроме прочего это означает, что клиенты компании сэкономят средства на приобретение средств проектирования, тестирования и готовых IP-блоков. Наборы PDK для проектирования, методология (DM, design methodologies) и платформы автоматического проектирования EDA стали доступны ещё в рамках разработки чипов для 7-нм норм Samsung с EUV в четвёртом квартале прошлого года. Все эти инструменты обеспечат разработку цифровых проектов также для техпроцесса 5 нм с транзисторами FinFET.

 Вехи развития литографического оборудования

Вехи развития литографического оборудования

По сравнению с 7-нм техпроцессом с использованием сканеров EUV, который компания запустила в октябре прошлого года, техпроцесс с нормами 5 нм обеспечит увеличение эффективности использования площади кристалла на 25 % (Samsung избегает прямых заявлений о снижении размеров площади кристалл на 25 %, что оставляет ей пространство для манёвра цифрами). Также переход на 5-нм техпроцесс позволит либо снизить на 20 % потребление чипов, либо повысить на 10 % производительность решений. Ещё одним бонусом станет сокращение числа фотомасок, которые необходимы для производства полупроводников.

 Строительство новой фабрики Samsung Foundry в Хвасоне

Строительство новой фабрики Samsung Foundry в Хвасоне

Выпуском продукции с использованием сканеров EUV компания Samsung занимается на заводе S3 в городе Хвасон. Во второй половине текущего года компания завершит строительство нового производства рядом с Fab S3, которое будет готово выпускать чипы с использованием EUV-техпроцессов в следующем году.

Несмотря на спад, TSMC начнёт выпуск 5-нм продукции в 2020 году

2019 год обещает стать не лучшим периодом для крупнейшего контрактного производителя полупроводников, компании TSMC. Сначала выяснилось, что заказы из-за низких продаж сократит Apple, что повлечёт за собой падение выручки в первом квартале примерно на 14 % по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Затем стало понятно, что в первой половине наступившего года спрос на полупроводниковую продукцию вообще будет невысоким. В результате TSMC не удастся полностью загрузить свои 7-нм производственные линии. На этой неделе компания подтвердила, что хороших финансовых показателей работы в этом году ждать не приходится, выручка увеличится в лучшем случае на 1–3 % по сравнению с 6,5 % в 2018. Однако отказываться от планов по внедрению 5-нм технологии TSMC не намерена, и клиенты начнут получать серийные 5-нм чипы уже через год.

Как прокомментировал ситуацию президент и содиректор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei): «Разработка нашей технологии N5 [5 нм] идёт по плану, проба производства состоится в первой половине 2019-го, а массовый выпуск продукции стартует в первом полугодии 2020 года». Кроме того он пояснил, что все продукты, которые сейчас выпускаются по 7-нм технологии, могут быть легко перенесены на 5-нм процесс, и по этой причине будущая технология может стать ещё более популярной, чем текущий 7-нм техпроцесс. «Мы ожидаем более широкого применения процесса N5 в сегменте HPC. Поэтому мы уверены, что технология N5 окажется востребованной и будет использоваться в течение долгого времени», — добавил руководитель TSMC.

В прошлые годы передовая технология TSMC обеспечивала порядка 10–20 % дохода компании, в то время как основная технология с более «крупными» на шаг нормами давала около 30 % дохода. Теперь же структура доходов стала совсем иной. 10-нм техпроцесс, который по нынешним меркам можно считать основным, дал TSMC по итогам последнего квартала прошлого года лишь 6 % всего дохода. Это вероятно связано с тем, что 10-нм техпроцесс считается «проходным» и не имеющим перспектив стать долгожителем. Зато 7-нм производство, которое стартовало в июле 2018, смогло принести тайваньской кузнице целых 23 % всего дохода в четвёртом квартале.

Всё это прекрасно согласуется с тем, что говорит президент TSMC. Клиенты компании могут смело переходить на 7-нм техпроцесс рассчитывая, что впоследствии их разработки получат преимущества и следующего техпроцесса. Возможно, что у TSMC даже имеются какие-то договорённости по этому поводу с ведущими клиентами, и они были подписаны сразу на два последовательных техпроцесса. В пользу этой версии говорит и тот факт, что GlobalFoundries не удалось обеспечить себя заказами на 7-нм производство для того, чтобы разработка и внедрение этого техпроцесса стали бы финансово выгодными. В то же время некоторые традиционные клиенты TSMC отказались от использования её техпроцесса с 7-нм нормами. Как следует из циркулирующих в отрасли слухов, IBM и NVIDIA собираются отдать производство своих перспективных чипов в Корею — компании Samsung.

Внедрение 5-нм техпроцесса имеет ключевое значение для TSMC. Дело в том, что именно с этими технологическими нормами начнётся полноценное использование EUV-литографии (со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением). В рамках второго поколения 7-нм техпроцесса N7+ TSMC будет использовать EUV лишь частично — лишь для контактных слоёв и межслойных соединений. Ранее считалось, что использование 5-нм процесса может вызвать трудности, связанные с необходимостью обеспечивать высокую чистоту литографических масок, но кажется, TSMC считает, что все критические проблемы уже решены, и готовая продукция, выпущенная по 5-нм технологии, сможет массово поставляться клиентам в 2020 году.

Imec доказал эффективность памяти SST-MRAM для разделяемой кеш-памяти

На конференции 2018 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) представители бельгийского исследовательского центра Imec продемонстрировали доказательство эффективности магниторезистивной памяти SST-MRAM для использования в качестве разделяемой кеш-памяти вместо традиционной памяти SRAM. Для этого была разработана модель массива SST-MRAM и выпущен опытный чип, на котором были проведены все необходимые измерения.

Следует отметить, что опытный массив памяти SST-MRAM выпущен с использованием 5-нм техпроцесса. Для производства был использован 193-нм сканер и однопроходная иммерсионная литография (с погружением в жидкость). Тем самым разработчики доказали, что процесс производства массива кеш-памяти SST-MRAM с технологическими нормами 5 нм может быть достаточно недорогим.

Сначала с помощью расчёта, а затем путём замеров был составлен график зависимости потребления массива кеш-памяти SST-MRAM и SRAM в зависимости от объёма памяти. Выяснилось, что в случае ёмкость 0,4 Мбайт память SST-MRAM становится эффективнее памяти SRAM в режимах чтения, а при наборе ёмкости 5 Мбайт потребление в режиме записи памяти SRAM начинает превышать потребления в режиме записи памяти SST-MRAM. Это означает, что в техпроцессах 5 нм память SST-MRAM невыгодно использовать для кеш-памяти первого и второго уровней, тогда как для кеш-памяти третьего уровня, обычно разделяемой, это эффективная замена SRAM. К тому же память SST-MRAM является энергонезависимой, что добавляет ей очков при сравнении с обычной оперативной памятью.

Остаётся напомнить, что ячейка памяти SST-MRAM представляет собой бутерброд из диэлектрика, заключённого между двумя слоями с намагниченностью: одну с фиксированной, а вторую — с переменной. В зависимости от поляризации тока свободный слой меняет направление намагниченности благодаря движению через него электронов с заданным вращающим моментом. Использование SST-MRAM вместо SRAM решает также другую задачу — это увеличения плотности ячеек памяти. Эксперимент показал, что в рамках 5-нм техпроцесса ячейка SST-MRAM занимает примерно 43,3 % от площади ячейки SRAM.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
На платформе TikTok появятся игры — во Вьетнаме уже проводится тестирование 26 мин.
В России предложен законопроект о введении понятия NFT-токенов 35 мин.
«Зелёные» инициативы техногигантов полностью нивелируются инвестициями в нефтегазовый сектор 36 мин.
Фонд Wikimedia Foundation внесён в список на «приземление» в России 2 ч.
В тестовой сборке Windows 11 появилась возможность добавления поля веб-поиска на рабочий стол 2 ч.
Пошаговая роглайт-тактика The Hand of Merlin про короля Артура и ужасы из космоса выйдет на PS4 и PS5 уже 14 июня 3 ч.
Meta приостановила набор сотрудников по малоперспективным направлениям 3 ч.
Минцифры готовится ввести оборотные штрафы в размере 1 % за утечки данных и ещё больше — за сокрытие инцидентов 4 ч.
Вампирская выживалка V Rising от авторов Battlerite привлекла более 70 тысяч одновременных игроков 4 ч.
Фэнтезийный симулятор жизни Spirittea предложит открыть баню для успокоения разбушевавшихся духов 4 ч.
Huawei представила для глобального рынка смарт-часы WATCH GT3 Pro, WATCH D, WATCH FIT 2 и фитнес-браслет Band 7 40 мин.
Модульные ноутбуки Framework Laptop обновились до Intel Alder Lake — апгрейд обойдётся от $449 42 мин.
Полупроводниковое импортозамещение провалилось даже в Китае — местные производители покрывают лишь 17 % спроса 57 мин.
Эксперты увидели хорошие перспективы для промышленного майнинга в России. Среди плюсов: дешёвая энергия и холодный климат 59 мин.
Квартальные прибыль Tencent сократилась вдвое — это худший результат с 2004 года 2 ч.
Смартфон Poco X4 GT получит 144-Гц дисплей и процессор Dimensity 8100 2 ч.
На «профессиональную» отсрочку от армии претендуют более 8,7 тыс. российских IT-специалистов 2 ч.
«Ростелеком» проложил ВОЛС вблизи Северного полярного круга 2 ч.
Acer представила компактные десктопы ConceptD 100 и ConceptD 500 с Intel Alder Lake и графикой NVIDIA 3 ч.
Yadro начнёт выпуск объектных систем хранения данных 3 ч.