Компании IBM и Rapidus для конференции IEDM 2024 подготовили доклад, в котором сообщили о продвижении к массовому производству 2-нм чипов. Партнёры разработали метод выпуска как высокопроизводительных, так и малопотребляющих модификаций 2-нм чипов. Оба техпроцесса полностью управляемы и до конца десятилетия будут реализованы на практике в Японии на заводе компании Rapidus.

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображения: IBM

Компания IBM начала разрабатывать транзисторы с круговым затвором (GAA, Gate-All-Around) на основе стопки транзисторных каналов из наностраниц более 10 лет назад совместно с компанией Samsung. Затем их пути разошлись. Компания Samsung начала самостоятельно развивать идею GAA-транзисторов, а компания IBM два года назад взяла в партнёры японскую компанию Rapidus, которую создали в качестве японского ответа TSMC. Партнёры стремятся к тому, что с 2027 года Rapidus станет центром мирового контрактного производства полупроводников. Такое вполне возможно, если с TSMC вдруг случится что-то непоправимое, а в Тихоокеанском регионе в ближайшие пять лет может произойти много изменений.

При переходе на выпуск 2-нм транзисторов все производители, включая IBM и Rapidus, отказались от «плавниковых» транзисторов FinFET. Каналы транзисторов вернули из вертикального положения в горизонтальное и представили их в виде нескольких уровней нанопроводов или наностраниц, расположенных друг над другом в рамках одного транзистора. Каналы получились в виде наноструктур, полностью окружённых затворами. Это позволило сохранить рабочие токи, хотя сами транзисторы стали ещё мельче.

Перед компаниями стояла задача массового производства маленьких транзисторов, так, чтобы отдельные компоненты не загрязнялись материалами, предназначенными для других. Компании IBM и Rapidus во многом справились с этой проблемой, а также показали возможность выпускать GAA-транзисторы с несколькими пороговыми напряжениями в каналах: с высокими для малопотребляющей электроники и с низкими для высокопроизводительной.

На конференции IEDM 2024 IBM и Rapidus представили технологию выборочного уменьшения слоя (selective layer reductions) — пространства между полупроводниковыми каналами n-типа и p-типа. В зависимости от толщины этого пространства пороговое напряжение будет изменяться от большего к меньшему. Толщина задаётся на этапе производства транзисторов и определяет, каким будет чип — производительным или энергоэффективным. Партнёры представили два варианта техпроцесса: SLR1 и SLR2. Техпроцесс SLR1 обеспечивает высокое значение порогового напряжения, а SLR2 — низкое.

Также компании IBM и Rapidus смогли значительно снизить загрязнение изолирующей подложки под транзисторами ионами в процессе плазменной обработки чипов в процессе производства — травления.

Кадзуюки Томида (Kazuyuki Tomida), генеральный менеджер Rapidus US, также отметил: «Технология Multi-Vt [мультипороговых напряжений] является важнейшим компонентом нашей архитектуры наностраниц. Совместная публикация этого исследовательского документа с IBM Research на конференции IEDM представляет собой важную веху для Rapidus. Это достижение укрепляет нашу уверенность в реализации нашей цели — производстве на Хоккайдо на нашем передовом полупроводниковом заводе IIM».

В следующем году предприятие «НМ-Тех» из Зеленограда начнёт запускать проекты, посвящённые производству чипов для SIM-карт, токенов электронных подписей, загранпаспортов, банковских и транспортных карт. До 2030 года компания рассчитывает на совокупную прибыль от реализации этой продукции выше 3 трлн рублей — опрошенные «Коммерсантом» эксперты считают эту цель достижимой.

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Источник изображения: JERO SenneGs / unsplash.com

На сайте подмосковного завода «НМ-Тех» появилось описание четырёх новых проектов. Это производство микросхем для UHF-меток, которые используются в транспортных и других картах — научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) по нему стартуют в 2025 году, реализация стартует в 2027 году; ожидаемые продажи — 4,8 млрд руб. Защищённые микросхемы для SIM-карт и M2M-чипов для устройств интернета вещей: НИОКР в 2026 году, реализация в 2028 году, продажи — 7,3 млрд руб. Проект по производству U-чип-микросхем, которые используются в загранпаспортах: НИОКР в 2027 году, реализация в 2029 году, продажи — 3,9 млрд руб. Серийное производство чипов для USB-токенов с поддержкой электронной подписи: НИОКР в 2028 году, реализация в 2030 году, объём реализации — почти 3 трлн руб.

ООО «НМ-Тех» было зарегистрировано в мае 2019 года; доступ к сведениям о его владельцах и руководителях в ЕГРЮЛ закрыт. В 2022 году организация заключила соглашение с ГК «Элемент» на отладку производства чипов для паспортов и банковских карт на предприятии «Ангстрем-Т» (принадлежит «НМ-Тех»). По итогам 2023 года компания получила 231 млн руб. дохода при чистом убытке 3,3 млрд руб. В начале августа компания зарегистрировала два патента на топологию микросхем для SIM-карт и UHF-меток; уставный капитал летом был увеличен вдвое до 238 млрд руб. Завод «Ангстрем-Т» выпускал всю эту продукцию до 2022 года, но из-за санкций производство пришлось приостановить. Оно возобновится в связи с требованием локализации выпуска банковских и SIM-карт, пропусков и других компонентов с 2026 года.

Ежегодный оборот SIM-карт в России оценивается в 100–150 млн штук — их стоимость с начала 2022 года растёт. Сейчас они закупаются преимущественно в Китае, но небольшие партии заказываются и у российских поставщиков, рассказали опрошенные «Коммерсантом» эксперты. Запуск их отечественного производства будет способствовать росту конкуренции на рынке и снижению зависимости от импорта, хотя нельзя пренебрегать такими аспектами как технические требования и финансовые условия поставок. Финансовые ожидания «НМ-Тех» от реализации проектов реалистичны, потому что в России есть спрос на эту продукцию. До начала украинских событий чипы для этой продукции закупались преимущественно у нидерландской NXP Semiconductors, а сейчас Россия сможет их экспортировать — потенциальными покупателями являются государства, находящиеся «под санкционным давлением» и страны Глобального Юга. Поначалу российская продукция будет дороже китайской, но по мере наращивания производства цены будут выравниваться.

Компания Samsung представила Exynos W1000 — первый процессор, выпускающийся с использованием её фирменного 3-нм технологического процесса производства. Предполагается, что чип станет основной для новых смарт-часов Galaxy Watch 7 и Galaxy Watch Ultra, анонс который состоится на следующей неделе.

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображений: Samsung

Samsung сообщила, что Exynos W1000 выполнен с использованием её 3-нм техпроцесса второго поколения (вероятно, SF3). В составе процессора имеются одно ядро Cortex-A78, четыре Cortex-A55, GPU Mali-G68 MP2, поддерживающий экраны с разрешением до 640 × 640 пикселей, а также 32 Гбайт встроенной памяти.

По словам компании, новый чип обеспечивает в 2,7 раза более быстрый запуск приложений по сравнению с Exynos W930, а его многопоточная производительность в 3,7 раза выше, чем у предшественника.

Для уменьшения размера чипа, повышения его производительности и энергоэффективности Samsung использовала много новых технологий в Exynos W1000. Например, в нём задействуется технология упаковки FOPLP (Fan-Out Panel Level Packaging) для повышения энергоэффективности и лучшего рассеивания тепла.

Для оснащение процессора встроенной оперативной и постоянной памятью использовалась технология упаковки ePOP (Package-on-Package). Кроме того, в новом процессоре применяется технология SiP (System-in-Package), благодаря которой в него интегрирован модуль управления питанием (PMIC).

Для Exynos W1000 заявляется поддержка технологии 2.5D Always on Display (AoD), которая обеспечивает более качественное отображение изображения и цветов в режиме постоянно включённого дисплея. Кроме того, чип поддерживает Bluetooth LE для передачи звука и энергоэффективную оперативную память стандарта LPDDR5. Для новинки также заявляется поддержка 4G LTE, Bluetooth, Wi-Fi b/g/n, GPS и NFC.

Согласно предыдущим слухам и утечкам, Exynos W1000 станет основной для смарт-часов Galaxy Watch 7 и Galaxy Watch Ultra, анонс которых ожидается на следующей неделе. Отмечается, что благодаря новым технологиям в составе Exynos W1000 эти устройства Samsung смогут работать в течение 2–3 дней от одного заряда батареи.

Компания Samsung с трудом наращивает объёмы выпуска мобильных процессоров Exynos 2500 на основе 3-нм техпроцесса, сообщают аналитики TrendForce со ссылкой на южнокорейское издание ZDNet. Всё дело в огромном проценте брака — к настоящему моменту производитель вышел на уровень годной продукции чуть ниже 20 %.

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Источник изображения: Samsung

В первом квартале этого года уровень выхода годных чипов составлял однозначное число процентов, так что Samsung постепенно улучшает техпроцесс. Но даже с учётом улучшения производства объёмы выхода небракованных чипов не дотягивает до перехода к массовому выпуску. Остается неясным, будут ли данные процессоры использоваться в составе смартфонов серии Galaxy S25 в будущем, но недавние слухи говорили о том, что будущие флагманы поголовно получат Snapdragon 8 Gen 4.

Для эффективного массового производства необходимо, чтобы уровень брака был ниже 40 %. Как сообщается, подразделение System LSI Samsung собирается продолжить работу над повышением качества производственного процесса годных чипов Exynos 2500 во второй половине этого года. Компания намерена выйти на выход годных чипов в 60 % к октябрю.

В том же отчёте южнокорейского издания говорится, что главный конкурент Samsung, тайваньский контрактный производитель чипов TSMC, полностью загружен заказами на производство 3-нм продукции для Apple, NVIDIA, AMD, Qualcomm, Intel и MediaTek. В конце мая TSMC сообщала, что утроила производственные мощности для выпуска 3-нм чипов, но этого по-прежнему недостаточно, чтобы покрыть все заказы, поэтому компания всё ещё прилагает усилия для удовлетворения спроса.

Японский стартап Rapidus планирует открыть пилотное производство 2-нм чипов в апреле 2025 года, сообщил генеральный директор Ацуёси Койке (Atsuyoshi Koike). В освоении передового техпроцесса компании помогает IBM и глобальная научно-исследовательская организация Imec. Инновационная технология обработки пластин должна обеспечить Rapidus конкурентное преимущество перед TSMC и Samsung за счёт сокращения продолжительности производственного цикла.

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображения: Samsung

«Если стоимость одинаковая, если я могу обеспечить [время цикла] в два-три раза меньше, чем на обычном заводе, что предпочтёт заказчик? — рассуждает Койке. — Мы недостаточно быстры, чтобы перейти на 2 нм [раньше TSMC], но мы можем наверстать упущенное, потому что у нас есть высокоскоростная обратная связь, позволяющая быстро наращивать темпы».

По словам аналитика Albright Stonebridge Group Пола Триоло (Paul Triolo), предсказать успех амбициозного проекта сложно: «У фирмы компетентное руководство, мощная поддержка правительства Японии и уважаемые технологические партнёры, такие как Imec и IBM. Но клиенты должны быть уверены, что передовые технологические процессы, впервые разработанные командой Rapidus-IBM-Imec, способны обеспечить привлекательную производительность и стоимость на одном уровне с мировыми лидерами TSMC и Samsung».

Rapidus, в число инвесторов которой входят Sony, Denso, Toyota, SoftBank и Kioxia, потребуется больше внешних инвестиций, чтобы начать коммерческое производство. По оценкам Койке, его компании понадобится в общей сложности 5 триллионов йен (около 31,8 миллиарда долларов). При этом правительство Японии готово предоставить Rapidus субсидии на основе годовых результатов.

Компания планирует добавить в список своих партнёров больше разработчиков чипов ИИ, таких как Tenstorrent и Esperanto. Койке заявил, что несколько компаний Кремниевой долины заинтересованы в том, чтобы стать их клиентами, но названия компаний он сообщить отказался. Rapidus планирует производить чипы ИИ для маломощных периферийных вычислений, а также мощные чипы для высокопроизводительных вычислений в центрах обработки данных.

Rapidus объединяет процессы производства и упаковки чипов, чем традиционно занимаются отдельные компании. По словам Койке, инженеры этих производств «разделены большой стеной». «Никаких обсуждений. Они говорят на разных языках. Я убрал эту стену в своей компании, чтобы они могли говорить друг с другом», — добавил он. Объединение производства и упаковки теоретически может сократить время цикла. В настоящее время Rapidus разрабатывает методы тестирования признанных годных кристаллов (known good die, KGD) и впервые в полупроводниковой промышленности собирается перейти от проектирования процессов (process design kit, PDK) к проектированию сборки (assembly design kit, ADK).

Для строительства завода в городе Титосэ на севере японского острова Хоккайдо Rapidus заключила контракт с Kajima, одной из старейших и крупнейших строительных компаний Японии. По данным Rapidus, сейчас на возведении фабрики работает 2000–3000 сотрудников Kajima, а октябрю на этом проекте будет задействовано около 5000 человек.

Источник изображения: Rapidus

Сама компания Rapidus уже наняла более 400 инженеров и планирует ежегодно увеличивать штат ещё на 300 человек. В этом году компания отправит около 200 из них в США для освоения 2-нм технологии, разработанной IBM. Аналитики полагают, что компания столкнётся со значительными проблемами в привлечении персонала, учитывая спрос на квалифицированную рабочую силу в Японии и расширение производственных мощностей конкурентов, таких как TSMC, Western Digital, Micron и Kioxia.

Компания Samsung объявила о расширении стратегического партнерства с американской компанией Advanced Micro Devices (AMD) в области разработки передовой 3-нанометровой технологии производства чипов. Используя более тесные связи с AMD, Samsung стремится обогнать своего главного конкурента, контрактного производителя полупроводников TSMC.

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображения: Samsung

Это партнерство позволит компаниям объединить усилия в разработке инновационных решений для производства чипов следующего поколения, которые будут использоваться в высокопроизводительных вычислительных системах, центрах обработки данных, смартфонах и других электронных устройствах.

Как сообщает корейское новостное издание KED Globall, в рамках соглашения Samsung, крупнейший в мире производитель микросхем памяти, получит доступ к передовым разработкам AMD в области архитектуры чипов, а AMD, который в свою очередь разрабатывает микропроцессоры и графические процессоры, сможет воспользоваться мощностями Samsung по производству чипов с использованием новейшей 3-нм технологии транзисторов Gate-All-Around (GAA).

Данная технология позволяет создавать чипы с рекордной плотностью транзисторов и улучшенными характеристиками производительности. По сравнению с предыдущим поколением 5-нм чипов, 3-нм чипы GAA обеспечивают прирост производительности на 30 %, снижение энергопотребления на 50 % и уменьшение площади чипа на 45 %. В настоящее время Samsung является единственным производителем в мире, который уже запустил 3-нм техпроцесс GAA в коммерческое производство, опередив основного конкурента тайваньскую компанию TSMC.

Расширение сотрудничества с AMD позволит Samsung нарастить свою долю на рынке контрактного производства чипов и сократить отставание от TSMC. Известно, что в настоящее время Samsung контролирует около 17 % этого рынка, а TSMC — более 50 %. В дальнейшем Samsung планирует начать массовый выпуск 2-нм чипов на базе технологии GAA в 2025 году, что позволит ей упрочить лидерство в области полупроводниковых технологий.

В рамках мероприятия Let Loose компания Apple представила новый мобильный процессор M4, который послужит основой её продуктов нового поколения. Дебютировал он в составе новых флагманских планшетов iPad Pro с OLED-экраном.

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Источник изображений: Apple

Процессор Apple M4 с более чем 28 млрд транзисторов производится с использованием 3-нм техпроцесса TSMC второго поколения. В его состав входят 10 вычислительных ядер CPU (4 производительных и 6 энергоэффективных) и 10 графических ядер GPU на новой архитектуре с поддержкой динамической кеш-памяти, а также технологий сетчатого затенения и аппаратным ускорением трассировки лучей.

Компания заявляет, что вычислительная производительность нового чипа до 50 % выше, а графическая до четырёх раз выше, чем у процессора M2. По словам Apple, новый процессор M4 также на 50 % энергоэффективное процессора M2. В рамках презентации также было заявлено, что M4 обеспечивает на фоне конкурентов такую же производительность, но при этом потребляет всего четверть от используемого ими питания. Никаких сравнительных графиков компания не привела.

В составе Apple M4 также имеется новый 16-ядерный ИИ-движок (NPU) с производительностью 38 TOPS (триллионов операций в секунду). Он примерно в 60 раз быстрее NPU в составе процессора Apple A11 Bionic. Apple заявляет, что новый NPU в составе M4 быстрее любого другого NPU, который применяется в составе так называемых AI PC от конкурентов.

В составе чипа также используется новый интерфейс дисплея с поддержкой частоты обновления до 120 Гц и технологии экрана Tandem OLED, которая применяется в новейшем планшете iPad Pro. Для Apple M4 заявляется пропускная способность унифицированной памяти на уровне 120 Гбайт/с.