Несмотря на отсутствие доступа к оборудованию для выпуска чипов с литографией в экстремальном ультрафиолете (EUV) из-за санкций, китайская компания SMIC продолжает разработку 5-нм и 3-нм техпроцессов производства чипов. Ранее SMIC удалось наладить серийное производство 7-нм микросхем, опираясь исключительно на литографию в глубоком ультрафиолете (DUV), что само по себе не является невозможным — техпроцесс TSMC N7P также не использует EUV.

Источник изображения: SMIC

В отчёте Nikkei утверждается, что сразу после запуска 7-нм техпроцесса 2-го поколения, SMIC создала исследовательскую группу для работы над 5-нм и 3-нм техпроцессами. Команду возглавляет ранее работавший в TSMC и Samsung содиректор SMIC Лян Монг-Сонг (Liang Mong-Song). «Нет более умного учёного или инженера, чем этот парень, — так охарактеризовал его Дик Терстон (Dick Thurston), бывший главный юрисконсульт TSMC. — Он действительно один из самых блестящих умов, которых я видел в области полупроводников».

SMIC прошла долгий путь от небольшой полупроводниковой фабрики до пятого по величине контрактного производителя микросхем в мире. На фоне растущей напряжённости между США и Китаем компания была включена в санкционный список Министерства торговли США и потеряла доступ к передовым инструментам для обработки кремниевых пластин, что серьёзно замедлило её развитие и внедрение новых технологических процессов.

На данный момент литографические машины ASML Twinscan NXT:2000i являются лучшими инструментами, которыми располагает SMIC — они могут производить травление с разрешением до 38 нм. Этот уровень точности обеспечивает экспонирование с шагом 38 нм с использованием двойной фотомаски, чего достаточно для производства чипов класса 7 нм. Согласно исследованиям ASML и IMEC, при 5 нм шаг металла уменьшается до 30-32 нм, а при 3 нм — до 21-24 нм, что уже требует применения EUV.

Источник изображения: ASML

Но использование инструментов литографии со сверхвысоким разрешением (13 нм для EUV с низкой числовой апертурой) — не единственный путь к достижению сверхмалых размеров транзисторов. Другой вариант предусматривает нанесение нескольких последовательных масок, но это сложный процесс, который увеличивает продолжительность производственного цикла, снижает процент выхода годных изделий, увеличивает износ оборудования и повышает затраты. Однако без доступа к EUV-литографии у SMIC просто нет другого выбора, кроме как использовать тройное, четверное или даже пятикратное паттернирование.

Терстон считает, что под руководством Лян Монг-Сонга SMIC сможет производить (если уже не производит) 5-нм чипы в больших количествах без использования инструментов EUV. Однако сегодняшний отчёт Nikkei впервые сообщает о возможной способности SMIC разработать в обозримом будущем 3-нм производственный процесс на оборудовании класса DUV.

NVIDIA размещает срочные заказы у TSMC на H100 и A100, а также на H800 и A800, разработанные специально для Китая. Заказы NVIDIA уже повысили коэффициенты использования семейства 7-нм и 6-нм техпроцессов TSMC, которые ранее быстро падали на фоне ослабления спроса, а коэффициенты использования цехов с техпроцессами 5-нм и 4-нм быстро растут, достигнув почти полной мощности.

Источник изображения: Nvidia

Объявляя результаты компании за первый квартал финансового 2024 года, генеральный директор NVIDIA Дженсен Хуанг (Jensen Huang) отметил, что компьютерная индустрия переживает два перехода одновременно, а именно ускоренные вычисления и генеративный ИИ. «Глобальная инфраструктура ЦОД переходит от вычислений общего назначения к ускоренным вычислениям, поскольку компании стремятся применять генеративный ИИ в каждом продукте, услуге и бизнес-процессе, — говорится в пресс-релизе NVIDIA. — Все наше семейство продуктов для ЦОД — H100, Grace CPU, Grace Hopper Superchip, NVLink, Quantum 400 InfiniBand и BlueField-3 DPU — находится в производстве. Мы значительно увеличиваем поставки, чтобы удовлетворить растущий спрос».

Nvidia оседлала волну искусственного интеллекта, спровоцированную появлением ChatGPT. Компания имеет подавляющее преимущество на рынке графических процессоров с ИИ. После санкций США против Китая в отношении чипов, NVIDIA быстро представила урезанные версии своих ускорителей ИИ H100 и A100, чтобы обойти запрет. Спрос на эти ускорители под названиями H800 и A800 со стороны крупных китайских фирм, таких как Baidu, остаётся стабильно высоким.

Nvidia сообщила о впечатляющих финансовых результатах за первый квартал 2024 финансового года, при этом выручка увеличилась на 19 % по сравнению с аналогичным периодом прошлого года и достигла $7,19 млрд. Перспективы на второй квартал не менее радужные.

От популярности ускорителей ИИ NVIDIA выигрывает также и её основной партнёр по производству микросхем, TSMC. Ранее TSMC была склонна делать ставку на заказы от Apple, поскольку не ожидала притока срочных заказов от NVIDIA. А негативные прогнозы TSMC на 2023 год основывались на ухудшении макроэкономических показателей и снижении спроса на конечном рынке. Теперь же TSMC может пересмотреть свой прогноз на весь 2023 год в сторону повышения.