Теги → globalfoundries
Быстрый переход

GlobalFoundries готовится выпускать SiGe-чипы на 300-мм подложках

Компания GlobalFoundries сообщила, что скоро на её мощностях для контрактных клиентов станет доступным новый полупроводниковый техпроцесс с использованием кремния и германия (SiGe). Более того, техпроцесс 9HP, который идёт на смену ранее внедрённым техпроцессам SiGe 8XP и 8HP, будет внедрён на заводе в Ист-Фишкилле (штат Нью-Йорк), тогда как ранее SiGe-техпроцессы внедрялись на заводе компании в Берлингтоне, штат Вермонт. Это означает, что компания начнёт выпускать SiGe-чипы на 300-мм подложках вместо 200-мм. Тем самым существенно возрастёт выход передовых чипов, место которым в высокочастотной радиотехнике и в скоростной сетевой инфраструктуре.

Если говорить о нормах техпроцесса, то за кодовыми именами SiGe 8XP и 8HP скрываются 130-нм технологические нормы, а за именем SiGe 9HP — 90-нм. Это далеко не самые передовые техпроцессы, но GlobalFoundries поставила перед собой цель развиваться не вглубь, а вширь. Она заморозила развитие техпроцессов на уровне 12-нм технологических норм и начала совершенствовать уже разработанные. Впрочем, для технологий с использованием соединений кремния и германия даже 90-нм техпроцесс будет новинкой и свидетельством прогресса.

Переход на 90-нм техпроцесс SiGe позволяет ещё больше увеличить частоту HBT-транзисторов (биполярные транзисторы с гетеропереходом). Так, техпроцессы SiGe 8XP и 8HP позволяли выпускать высокочастотные транзисторы с рабочей частотой до 340 ГГц, а техпроцесс SiGe 9HP расширит границу рабочих частот до 370 ГГц. Высокочастотные полупроводниковые приборы будут востребованы как грядущей эрой устройств сотовой связи 5G, так и для оптических приёмопередатчиков с пропускной способностью терабитного уровня и для радаров широкого назначения, включая автомобильные.

Современный радар для автомобилей производства Bosch (справа, с SiGe-чипами) против радара предыдущего поколения (слева)

Современный радар для автомобилей производства Bosch (справа, с SiGe-чипами) против радара предыдущего поколения (слева)

В настоящий момент техпроцесс 9HP на 300-мм пластинах доступен для раннего прототипирования. Производитель группирует проекты от разных компаний на так называемых многопроектных пластинах (multi-project wafers, MPWs). Квалификация проектов ожидается во втором квартале 2019 года. Тогда же выйдет полный пакет инструментов для проектирования в рамках техпроцесса 9HP. Иными словами, пока без помощи специалистов GlobalFoundries разработчики вряд ли смогут обойтись, поскольку проектирование доступно лишь на пакетах IBM для домашнего пользования, а не в виде IP-блоков, библиотек и другого для популярных инструментов проектирования.

12-нм графические процессоры AMD Polaris 30 производятся Samsung и GlobalFoundries

На прошлой неделе компания AMD представила свой первый графический процессор, произведённый по 12-нм техпроцессу — Polaris 30, который стал основой новой видеокарты Radeon RX 590. И в отличие от 12-нм графических процессоров NVIDIA Turing, выпускаемых TSMC, за производство новых GPU от AMD отвечают сразу две компании — GlobalFoundries и Samsung.

Как известно, центральные процессоры AMD поколения Pinnacle Ridge, также выполненные по 12-нм техпроцессу, изготавливаются только на предприятиях GlobalFoundries. Но, по всей видимости, мощностей для производства ещё и новых GPU в достаточных объёмах у неё не хватило, поэтому AMD пришлось обратиться к Samsung. К сожалению, AMD не уточняет, как именно можно различить графические процессоры разных производителей.

Стоит заметить, что 12-нм техпроцесс FinFET от GlobalFoundries, который называется GloFo 12LP, довольно сильно похож на 12-нм техпроцесс Samsung 11LPP. Обе технологии производства произошли от 14-нм техпроцесса FinFET компании Samsung, которую она ранее лицензировала GlobalFoundries. Технология GloFo 12LP предполагает размещение 12-нм транзисторов на кремнии с использованием той же литографии, что и для 14-нм техпроцесса. Из-за этого плотность размещения остаётся прежней, однако уменьшается энергопотребление. Именно поэтому габариты Polaris 30 равны габаритам Polaris 20, но частоты первой намного выше.

Получается, что на данный момент компания AMD пользуется услугами сразу трёх производителей — GlobalFoundries, Samsung и TSMC. На мощностях последней производятся 7-нм чипы AMD — графические процессоры Vega 20 и образцы центральных процессоров EPYC «Rome». Однако пока что объёмы производства данных изделий не слишком высоки, но в будущим они будут увеличиваться. А так как у TSMC и без того много заказов на 7-нм продукцию, AMD, возможно, придётся искать дополнительные производственные мощности. И здесь как раз на помощь может прийти Samsung, ведь GlobalFoundries не планирует в ближайшем будущем запускать 7-нм производство. Поэтому сотрудничество с Samsung может иметь стратегическое значение для AMD.

GlobalFoundries создала дочернюю компанию по разработке ASIC

После отказа от гонки за новейшими техпроцессами компания GlobalFoundries ищет новые точки приложения сил. Например, одной из таких точек станет производство полупроводников на подложках FD-SOI. Вторым дополнительным направлением развития компания видит разработку заказных БИС (ASIC) по требованиям клиентов. И если производство полупроводников — это суть деятельности GlobalFoundries, то разработкой БИС на заказ будет заниматься только что созданная и полностью подконтрольная GlobalFoundries дочерняя компания Avera Semiconductor LLC.

Avera Semiconductor

Avera Semiconductor

Конечно же, компания Avera Semiconductor LLC создаётся не на пустом месте. Несколько лет назад компания IBM передала GlobalFoundries два своих полупроводниковых завода в США вместе с разработками и разносторонним персоналом. В числе прочих GlobalFoundries получила штат проектировщиков с многолетним стажем. Это позволяет GlobalFoundries утверждать, что Avera Semi несёт за плечами 25-летний опыт разработки ASIC с более чем 2000 доведёнными до производства проектами для широкого спектра устройств для проводной и беспроводной инфраструктуры, центров обработки и хранения данных, искусственного интеллекта и машинного обучения, а также аэрокосмической отрасли и обороны.

Штат Avera Semiconductor насчитывает свыше 850 работников, а годовая выручка превышает $500 млн. Только для технологических норм 14 нм специалисты будущей Avera Semi спроектировали решения с рыночной стоимостью свыше $3 млрд. В лице новой компании сторонние заказчики получат любые разработки для ИИ, машинного обучения, ЦОД и прочее, что только можно вообразить, и при этом разработки органично впишутся в производство GlobalFoundries с нормами 14 и 12 нм. Если кому-то понадобятся 7-нм техпроцессы или с меньшими технологическими нормами производства, то GlobalFoundries и Avera Semiconductor также готовы создать проекты в союзе с третьими компаниями, например, TSMC.

Avera Semiconductor

Avera Semiconductor

Возглавил компанию Avera Semiconductor ветеран IBM Кевин О'Бакли (Kevin O’Buckley). В IBM он проработал 20 лет и в 2015 году после поглощения заводов компании перешёл на работу в GlobalFoundries.

GlobalFoundries в Китае вместо 130-нм техпроцесса внедрит 22-нм техпроцесс

Компания GlobalFoundries, как уже всем известно, вышла из гонки за передовыми процессорами. Техпроцессы с нормами менее 12-нм она не будет разрабатывать, а сфокусируется на совершенствовании существующих техпроцессов, включая производство полупроводников на пластинах FD-SOI (из полностью обеднённого кремния на изоляторе). Очевидно, что смена приоритетов должна коснуться ряда уже начатых проектов компании, например, это относится к вооружению строящегося в Китае завода.

Согласно первоначальным планам GlobalFoundries, которые она утвердила и проводит в жизнь совместно с властями города Чэнду (Chengdu), предприятие должно было войти в строй в первой половине 2019 года и начать выпускать чипы с использованием техпроцессов 180/130-нм. Поскольку остановка внедрения 7-нм техпроцесса высвободила заметную часть денег на капитальное строительство, в GlobalFoundries приняли решение пропустить фазу внедрения на заводе в Китае 180/130-нм техпроцессов и сразу внедрять техпроцесс с нормами 22 нм, точнее 22FDX на пластинах FD-SOI.

По этому поводу в четверг GlobalFoundries подписала с властями Чэнду поправку к ранее заключённому договору. Финансовая сторона вопроса не разглашается. Как надеются в GlobalFoundries, вокруг будущего предприятия в Чэнду возникнет мощная инфраструктура для поддержки разработки и производства полупроводников на пластинах FD-SOI. В частности, в GlobalFoundries ожидают увеличения числа партнёров по созданию IP-блоков для техпроцесса 22FDX и соответствующих инструментов проектирования (EDA).

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8 в США деньги на модернизацию которого отправят в Китай (Фото FinanceFeeds.net)

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8 в США, у которого заберут деньги на модернизацию и отправят в Китай (Фото FinanceFeeds.net)

Использование подложек с изолятором на полностью обеднённом кремнии заметно снижает токи утечек и позволяет повысить рабочие частоты транзисторов, чего в одинаковой степени невозможно добиться на пластинах из монолитного кремния. Данное качество пригодится для носимой электроники, Интернета вещей, устройств 5G и для массы других сфер применения.

Заводской комплекс GlobalFoundries в Дрездене, где китайцы обучаются проектированию с использованием техпроцесса 22FDX (бывший завод AMD)

Заводской комплекс GlobalFoundries в Дрездене, где китайцы обучаются проектированию с использованием техпроцесса 22FDX (бывший завод AMD)

Как заявляют в GlobalFoundries, у неё уже есть свыше 50 клиентов на техпроцесс 22FDX с потенциальной рыночной стоимостью до $2 млрд. Интересно, что семь клиентов, которые плотно изучают возможности техпроцесса 22FDX на фабрике компании в Дрездене (Германия) — это компании из Китая, которые ждут не дождутся, когда этот же техпроцесс будет доступен у них на родине. Куда только смотрит администрация Трампа?

TSMC будет единственным поставщиком чипов Apple A13 в 2019 году

Тайваньская полупроводниковая кузница TSMC намерена заполучить все заказы на чипы A13, которые Apple будет использовать в iPhone и других устройствах в 2019 году. Это, по мнению источников из цепочек поставок, позволит компании укрепить своё доминирование в секторе контрактного производства чипов.

В первой половине 2018 года TSMC уже захватила 56 % мировых заказов на производство полупроводников. Благодаря тому, что TSMC останется эксклюзивным поставщиком чипов серии A в 2019 году, тайваньское предприятие имеет все шансы вывести свою долю рынка в ближайшие годы за пределы 60 %. Напомним: TSMC является эксклюзивным производителем чипов Apple A с 2016 года.

Ожидается также, что объёмы поступающих в TSMC заказов на печать 7-нм чипов будут расти, прежде всего благодаря AMD, Huawei, MediaTek, NVIDIA и Qualcomm. Всё это окажет существенное влияние на рост доли рынка в 2019 году.

Более того, разработанная инженерами TSMC технология упаковки чипов Integrated Fan-Out на уровне пластины сделает её 7-нм техпроцесс ещё более конкурентоспособным по сравнению с предложениями других контрактных производителей. Упаковка InFO позволяет накладывать логические матрицы друг на друга и затем устанавливать их непосредственно на печатной плате. Такая упаковка уменьшает толщину платы.

Наконец, ожидается, что TSMC первой в индустрии освоит передовое производство с применением литографии в крайнем ультрафиолете — уже первые кристаллы для этих норм 7N+ достигли стадии tape out. С учётом того, что Globalfoundries отказалась от освоения своих 7-нм мощностей, количество серьёзных соперников TSMC сократилось. Последняя, как сообщается, опережает Samsung и в области наращивания объёмов 7-нм производства, хотя корейская компания уже получила заказы на такие чипы от Qualcomm и своего собственного мобильного подразделения.

GlobalFoundries объяснила, почему не будет внедрять 7-нм техпроцесс

На днях компания GlobalFoundries провела персональную технологическую конференцию GTC 2018. На мероприятии руководство компании вновь методично с графиками в руках пояснило, почему GlobalFoundries отказалась от гонки за передовыми техпроцессами. В августе, как мы сообщали, GlobalFoundries сообщила о приостановке разработки техпроцессов с нормами 7 нм и меньшими.

Безоблачно прошлое: Подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Безоблачно прошлое: подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Основная проблема заключается в экономическом обосновании дальнейшего снижения технологических норм. Точнее, тонкие техпроцессы заключаются в сравнительно небольшую нишу, работа в которой даёт экономический эффект только в определённом сочетании условий. Для GlobalFoundries эти условия не сложились. Поэтому компания сделала разумную ставку на возвращение ранее вложенных в заводы инвестиций.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

Из диаграммы выше следует, что в следующие пять лет производство с техпроцессами с нормами менее 12 нм разовьётся в относительно небольших пределах, тогда как рынок производства с техпроцессами от 12 нм и более крупными увеличится на $9 млрд. Это тот кусок пирога, на который теперь нацелена GlobalFoundries, и на эти деньги наверняка можно жить и даже процветать.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

На своём опыте компания убедилась, что инвестиции в новейшие техпроцессы растут такими темпами, которые создают проблему для их возврата, а выигрыш в виде роста производительности чипов и в снижении их потребления очень и очень мал. Выше на графике GlobalFoundries показала, что инвестиции в разработку 12/14-нм техпроцессов в три раза больше, чем инвестиции в 22 FDX (FD-SOI) и 28-нм техпроцессы при скромном выигрыше в виде улучшенных характеристик транзисторов.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

Чтобы разработчики не думали, что их лишили доступа к чему-то достаточно соблазнительному, компания представила выкладки аналитиков по ожидаемой стоимости проектирования чипов для техпроцессов с нормами менее 7 нм. Так, стоимость разработки 7-нм решения окажется почти вдвое затратнее разработки 10-нм чипов и будет стоить до $300 млн за одну оригинальную версию кристалла. А стоимость разработки 5-нм решения подскочит ещё почти в два раза — до $550 млн за чип. На это деньги есть у ограниченного числа бесфабричных компаний. Так стоило ли входить в клуб производителей 7-нм чипов? Для себя GlobalFoundries сделала однозначный вывод — не стоило. Хорошо, что смогли остановиться вовремя.

GlobalFoundries совершенствует 130-нм техпроцесс для выпуска радиочастотных чипов

Это не новость из прошлого. Это суровая реальность, о которую разбились планы развития полупроводникового производства компании GlobalFoundries. В августе компания сообщила об остановке перехода на 7-нм техпроцесс и о заморозке на своих заводах техпроцессов на уровне 12/14 нм. В таких условиях не остаётся ничего другого, как улучшать далеко не новые, но пока ещё интересные для решения ряда задач техпроцессы.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

Так, свежим пресс-релизом GlobalFoundries сообщила, что на своём заводе Fab 10 в Ист-Фишкилл для выпуска чипов на 300-мм кремниевых пластинах она квалифицировала новый техпроцесс под кодовым именем 8SW. Под этим именем скрывается техпроцесс с нормами 130 нм, о чём компания, очевидно из скромности, решила не упоминать. В то же время для производства с техпроцессом 8SW используются не обычные монолитные кремниевые пластины, а пластины с дополнительным изолирующим слоем или SOI.

В общем случае новый техпроцесс называется 8SW RF SOI и предназначен для производства радиочастотных чипов и радиочастотных компонентов для узлов и модемов сотовой связи или для других высокочастотных устройств. Новый техпроцесс позволит клиентам компании выпускать решения для сотовой связи пятого поколения, для вещей с подключением к Интернету и многое другое. Ранее для этой цели GlobalFoundries предлагала гибридный 180/130-нм техпроцесс 7SW, который был внедрён ещё в бытность завода Fab 10 собственностью компании IBM в 2014 году. Переход на 130-нм техпроцесс 8SW RF SOI обеспечит уменьшение площади кристаллов на 20 % и снижение потребления на 70 %.

GlobalFoundries

GlobalFoundries

За всё время использования пластин SOI для выпуска радиочастотных компонентов с 2007 года компания IBM, а затем и GlobalFoundries выпустили в общей сложности 40 млрд чипов. Следует ожидать, что повсеместный переход на беспроводную связь от датчиков IoT до автомобилей и традиционных систем связи легко удвоит эту цифру за пять лет или даже быстрее. Для этих решений не нужен 7-нм техпроцесс и более мелкие техпроцессы. Техпроцесса с нормами 130 нм хватит за глаза.

AMD обсуждает 7-ю поправку к соглашению с GlobalFoundries

Когда сообщали о планах AMD по выпуску всех своих 7-нм CPU и GPU на мощностях TSMC после отказа GlobalFoundries от развития собственных 7-нм производственных норм, мы уже упоминали WSA. Речь идёт о довольно важном многолетнем соглашении между AMD и GlobalFoundries о доле кремниевых пластин (Wafer Share Agreement, WSA), которое гарантировало тесные связи бывших частей одной компании и требовало, чтобы AMD бо́льшую часть заказов чипов передавала на свои прежние фабрики. Предполагалось, что условия WSA будут радикально пересмотрены в связи с новыми сложившимися условиями.

Теперь ресурс WCCFTech сообщает: информированные источники подтвердили, что AMD сейчас действительно ведёт переговоры о пересмотре WSA. Прошлый раунд дал AMD довольно много свободы (не бесплатно, конечно) и был известен как 6-я поправка к WSA. Теперь речь идёт о проработке 7-й поправки, которая, вероятно, предложит ещё бо́льшую свободу для AMD по работе со сторонними полупроводниковыми производителями вроде TSMC и Samsung.

Вопрос крайне важен: достаточно просто взглянуть на 6-ю поправку к WSA и условия, которые она диктует AMD. В своё время AMD выделила собственные производственные мощности в отдельную компанию GlobalFoundries, которая была продана Объединённым Арабским Эмиратам. Это было сделано из-за того, что AMD уже не тянула развитие бизнеса по печати кремниевых кристаллов, который требовал огромных затрат на исследования и разработку. Несмотря на продажу компании, AMD должна была ежегодно выкупать определённую квоту кремниевых пластин и не могла свободно сотрудничать с другими полупроводниковыми кузницами.

В 2016 году Лиза Су (Lisa Su) возглавила AMD и пересмотрела условия WSA с GlobalFoundries, в результате чего и возникла 6-я поправка. Это дало AMD значительную свободу по передаче заказов на печать GPU и CPU другим компаниям, но есть ряд оговорок. При заказе определённого количества кремниевых пластин у GlobalFoundries AMD оплачивает их обычную стоимость, и их число вычитается из годовой квоты. В случае заказов AMD у TSMC или Samsung речь уже идёт не только об обычной плате, но также о небольшом штрафе за каждую кремниевую пластину. Вдобавок, если AMD заказывает у GlobalFoundries меньше заданной квоты годового объёма пластин, то компания тоже выплачивает штраф за разницу.

В общем, для AMD производство чипов на отличных от GlobalFoundries мощностях представляет двойную угрозу. Это своего рода кандалы, которые всё ещё связывают компанию с её бывшей частью. Всё это, однако, может измениться, когда GlobalFoundries официально выйдет из гонки и изменит характер своих отношений с AMD. Дело в том, что ранее GlobalFoundries обязывалась осваивать передовые технологические узлы, от чего теперь отказалась.

Сообщается, что AMD уже готова согласиться с новыми условиями, которые будут «взаимовыгодными» для обеих сторон. Другими словами, речь, скорее всего, пойдёт не о полном отказе от WSA, а о более мягких условиях с точки зрения объёмов ежегодных квот и штрафов за сотрудничество с другими производственными партнёрами.

Чем больше наличности сумеет AMD высвободить за счёт новой редакции WSA, тем больше сможет вкладывать в исследования и разработку или иные проекты. Стоит также напомнить, что WSA имеет ограниченный срок действия, который завершится в 2020 году — именно тогда AMD станет полностью независимой. Разумеется, есть и незначительная (хотя и не нулевая) вероятность того, что GlobalFoundries сумеет увеличить, а не уменьшить бремя AMD с введением 7-й поправки, но всё же это маловероятно.

AMD будет выпускать свои 7-нм CPU и GPU на мощностях TSMC

Во всех смыслах и задачах AMD и GlobalFoundries были тесно связаны, даже после того, как последняя стала независимой от AMD производственной компанией в 2009 году. GlobalFoundries всегда оставалась самым надёжным партнёром для печати процессоров, а в последнее время — и графических ускорителей AMD. Но с изменениями планов GlobalFoundries по развитию своих техпроцессов и, по сути, выбыванию из гонки за передовые 7-нм нормы, AMD приходится налаживать новые связи и менять производственные планы.

Если говорить вкратце, то AMD теперь решила печатать основную часть своих передовых разработок на мощностях TSMC. Компания тщательно подбирает слова и отмечает, что намерена сосредоточить спектр своего 7-нм производства на TSMC. Другими словами, остаётся вероятность, что в будущем компания также передаст заказы конкурирующей Samsung. Тем не менее, посыл ясен: в настоящее время, когда GlobalFoundries перестала быть жизнеспособной альтернативой, все основные 7-нм продукты будет производить TSMC.

Превращение TSMC в главного партнёра по передовым продуктам AMD не является особым сюрпризом: в прошлом AMD уже не раз обращалась к услугам тайваньской полупроводниковой кузницы в ряде ответственных проектов. TSMC вплоть до последних GPU выступала главным производителем графических ускорителей, там же изготавливаются специализированные APU для современных консолей Microsoft и Sony. Наконец, ранее AMD и TSMC уже заявили, что некоторые из предстоящих 7-нм продуктов AMD, в том числе ускорители Vega и процессоры EPYC Rome, будут печататься на Тайване. Таким образом, последнее заявление лишь закрепляет официально намеченный путь: большинство (если не все) будущие 7-нм продукты AMD тоже попадут в руки TSMC.

В то же время планы AMD остаются в целом неизменными. 7-нм графический процессор Vega успешно достиг стадии tape out, и в настоящее время образцы переданы потенциальным клиентам AMD на серверном рынке, а коммерческий запуск запланирован ближе к концу года. Затем в 2019 году AMD намерена выпустить свои процессоры с микроархитектурой Zen 2. Эти чипы также будет производить TSMC, причём AMD уже получила на руки первые рабочие образцы в кремнии.

Кроме того, в рамках анонса AMD подтвердила, что предстоящие графические процессоры с архитектурой Navi тоже будут производиться с соблюдением 7-нм норм TSMC. Впрочем, AMD не раскрыла никаких временны́х рамок относительно запуска этих графических ускорителей и не сообщила, готовы ли первые схемы taped out хотя бы для некоторых чипов будущего семейства.

В целом, AMD, по-видимому, довольна нынешним положением дел — компания заявила, что работа с TSMC над 7-нм нормами прошла очень хорошо, и уже получены отличные результаты в ранних кремниевых чипах. Будучи близким партнёром GlobalFoundries, AMD наверняка была в числе первых клиентов, проинформированных о планах по выбыванию из 7-нм гонки, поэтому у неё было больше времени, чтобы скорректировать свои планы. Тем не менее, компания считает, что относительно лёгкая миграция и отсутствие задержек в планах является следствием её гибкой стратегии в отношении производственных партнёров.

Хотя AMD, похоже, хорошо справляется с непростой ситуацией, ей пришлось многое менять. Например, компания подтвердила, что она уже приступила к разработке чипа, который должен был производиться на технологическом процессе GlobalFoundries 7LP, но он так и не достиг готовности tape out (планировалось на четвёртый квартал сего года). Таким образом, некоторые 7-нм продукты изначально не предназначались для TSMC, и AMD пришлось вносить в них изменения в соответствии с требованиями другого производственного партнёра.

Что касается отношений с GlobalFoundries, то AMD продолжит сотрудничество, как минимум, в течение некоторого времени. GlobalFoundries по-прежнему необходима для выпуска текущих GPU Vega и Polaris, а также CPU Zen и Zen+. Кроме того, AMD наверняка будет производить там кристаллы, для которых не требуются самые передовые технологические нормы (например, системную логику), так что GlobalFoundries по-прежнему остаётся в спектре партнёров, пусть и на скамейке запасных.

Самым большим вопросом, который не получил должного освещения, является судьба многолетнего соглашения между AMD и GlobalFoundries о доле кремниевых пластин (Wafer Share Agreement, WSA), которое гарантировало тесные связи между обеими компаниями и требовало, чтобы AMD бо́льшую часть своего производства передавала на свои прежние фабрики. Сегодняшнее заявление от GlobalFoundries и AMD подтверждает, что условия WSA будут радикально пересмотрены. Например, в него может быть добавлен пункт о возможности не соблюдать соглашение в случае, если GlobalFoundries не собирается предлагать партнёру передовые технологические нормы. Впрочем, это лишь предположение. AMD по собственному признанию делает большу́ю ставку на 7-нм продукты, так что ей вряд ли понадобится так уж много пластин GlobalFoundries.

GlobalFoundries останавливает разработку 7-нм техпроцесса и меняет стратегию

Компания GlobalFoundries в понедельник объявила о смене своей стратегии развития. Контрактный производитель микросхем решил прекратить разработку набора технологических процессов 7LP (7 нм), а также любых других передовых технологий производства микросхем. Вместо этого компания сосредоточится на создании специализированных норм производства для перспективных устройств. Вследствие смены курса GlobalFoundries сократит 5 % своих сотрудников, а также пересмотрит свои соглашения с AMD и IBM.

Разработка 7LP остановлена

GlobalFoundries планировала выпустить первые образцы 7-нм микросхем в четвертом квартале этого года, но несколько недель назад руководство компании приняло решение полностью изменить стратегию дальнейшего развития предприятия, рассказал Гэри Паттон (Gary Patton), технический директор GlobalFoundries, в интервью одному из изданий. Высокопоставленный руководитель подчеркнул, что решение было принято не вследствие технических проблем, с которыми столкнулась компания, а после тщательного анализа бизнес-возможностей и финансовой отдачи от внедрения платформы 7LP.

GlobalFoundries 7LP: Основноые возможности

GlobalFoundries 7LP: основные возможности

Стоит отметить, что когда GlobalFoundries впервые анонсировала семейство производственных норм 7LP в сентябре 2016 года, она заявила, что начнёт опытное производство с использованием первой версии техпроцесса в начале 2018 года. Когда же компания представила технические подробности о платформе 7LP в июне 2017 года, то она говорила о начале массового производства во второй половине 2018 года. Это обещание было бы почти невыполнимым при условии, что первые образцы 7-нм микросхем были бы выпущены в четвертом квартале.

Судя по всему, в какой-то момент GlobalFoundries скорректировала свой перспективный план, сдвинув начало крупномасштабного массового производства (high-volume manufacturing, HVM) с использованием 7LP на 2019 год. Имели ли эти корректировки какие-либо последствия для GlobalFoundries — является темой для обсуждения. Тем не менее, стоит принять во внимание, что первый 7-нм продукт AMD разрабатывался под технологический процесс CLN7FF компании TSMC с самого начала, что говорит о том, что AMD не делала ставку на 7LP в конце 2018 года в любом случае. Таким образом, GlobalFoundries не было смысла спешить с внедрением 7LP в массовое производств для своего ключевого клиента.

В «чистой комнате» производственного комплекса GlobalFoundries

В «чистой комнате» производственного комплекса GlobalFoundries

Наряду с отменой 7LP GlobalFoundries законсервировали все научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) для технологических процессов поколений 3 нм и 5 нм. Компания продолжит работать с IBM Research Alliance (IBM, Samsung, GF) до конца этого года, но в GlobalFoundries не уверены, что в дальнейшем имеет смысл вкладывать средства в НИОКР для передовых техпроцессов, учитывая, что компания не планирует их использование в ближайшее время. Тем не менее, GlobalFoundries будет продолжать сотрудничать с IMEC, которая работает над более широким набором технологий, применение которых будет оправдано для специализированных норм производства компании.

Таким образом, хотя платформа 7LP несколько отставала от CLN7FF по времени выхода на рынок, в GlobalFoundries говорят об отсутствии технологических проблем с первой версией 7-нм техпроцесса. Приостановка разработки и смена курса были вызваны исключительно экономическими причинами.

GlobalFoundries Fab 8

GlobalFoundries Fab 8

Экономика против прогресса

Как неоднократно сообщалось в СМИ, бывший генеральный директор Санжей Джа (Sanjay Jha) так и не смог сделать GlobalFoundries прибыльной. Его ключевыми задачами были увеличение продаж, оптимизация компании в целом и бесперебойное следование перспективному плану.

Выручка GlobalFoundries за последние годы

Выручка GlobalFoundries за последние годы

Чтобы удовлетворить потребности ключевого клиента (AMD) и гарантировать конкурентоспособность с другим контрактными производителями полупроводников, господин Джа лицензировал техпроцесс 14LPP у Samsung Foundry. Эта стратегия сработала. Под руководством господина Джа выручка GlobalFoundries увеличилась с $4,121 млрд в 2013 году до $6,176 млрд в 2017 году. Кроме того, вследствие расширения клиентской базы передовой производственный комплекс Fab 8, применяющий сегодня исключительно нормы производства 14LPP, загружен на 100 %.

Микросхемы

Микросхемы

С целью обеспечить конкурентоспособность GlobalFoundries против Samsung Foundry и TSMC в долгосрочной перспективе Санжей Джа приобрёл команды разработчиков и интеллектуальную собственность в области микроэлектроники у IBM (получив «в нагрузку» две полупроводниковые фабрики и массу обязательств), а также инвестировал миллиарды долларов в разработку пакета технологий 7LP.

Предполагалось, что последний включал бы в себя три поколения техпроцессов доступных для всех клиентов, а также специализированный технологический процесс для высокопроизводительных CPU компании IBM (создаваемый по условиям упомянутого договора с «Голубым гигантом»). Судя по всему, первое поколение технологий производства 7LP, рассчитанное на использование иммерсионной литографии и сканеров диапазона DUV с длиной волны 193 нм, было почти готово. Однако второе поколение 7LP (с применением литографии в глубоком ультрафиолетовом диапазоне (EUV) для некритичных слоёв) и третье поколение 7LP (с расширенном применении EUV, что позволило бы увеличить плотность транзисторов, а также увеличить производительность и снизить энергопотребление) всё ещё требовали дополнительных работ и инвестиций. Кроме того, для широкого внедрения третьего поколения 7LP, возможно, потребовалась бы покупка дополнительного EUV-оборудования. Кроме того, нужно учитывать две вещи.

  • 1. В случае, если бы GlobalFoundries начала бы производство с использованием первого поколения техпроцесса 7LP, компании пришлось бы лечить неизбежные детские болезни, а заодно предложить клиентам перспективный план оптимизации технологии. Последний бы включал 7LP второго и третьего поколений, но не заканчивался бы ими. Клиенты бы попросили техпроцессы с шириной затвора 5, а затем и 3 нанометра. При этом компания не могла бы сказать партнёрам, что 7LP является её последней передовой технологией без риска потерять этих клиентов (поскольку мало кто хочет инвестировать в работу с компанией, которая уходит с рынка).
  • 2. Разработка передовых технологических процессов чрезвычайно дорога. Каждый следующий шаг требует миллиарды долларов инвестиций. Последние, в конечном счёте, переносятся на каждый чип, который производит компания. Как следствие, для поддержания НИОКР-составляющей каждой микросхемы на разумном уровне производители должны изготовлять больше чипов. Последнее возможно при наличии нескольких производственных комплексов, использующих одну и ту же технологию (подобные обходятся в $10+ млрд каждый в эпоху EUV); либо при наличии одной гигантской фабрики, использующей техпроцессы на базе одной платформы (подобные в эпоху EUV стоят от $20 млрд). Между тем GlobalFoundries имеет только одну передовую фабрику, способную обработать 60 000 подложек в месяц. В результате,либо GlobalFoundries должна была бы увеличить НИОКР-компонент в стоимости каждой подложки с микросхемами, которую она обрабатывает, и стать неконкурентоспособной против соперников, либо сохранить её на текущем уровне и снизить собственную рентабельность (а точнее, увеличить убытки).

Между тем потратив более $20 млрд на GlobalFoundries за последние 10 лет, Mubadala Development Company, владелец компании, не склонна инвестировать ещё десятки миллиардов, надеясь стать прибыльной в один прекрасный день. Инвестор требует от GlobalFoundries прекратить терять деньги и начать получать прибыль.

«Культура [наших инвестиций], с которыми я был связан, заключалась в накоплении активов, а затем просто в их сохранении», — сказал Халдун Аль Мубарак (Khaldoon Al Mubarak), генеральный директор Mubadala, в интервью Bloomberg. «Смена подхода, которая произошла в последние пару лет, и которую я пытался продвигать, это стратегия монетизации не с точки зрения получения наличных, но с целью реинвестирования».

Гэри Паттон признает, что GlobalFoundries никогда не планировала быть ведущим производителем 7-нм чипов с точки зрения объёмов. Кроме того, компания видит все более широкую востребованность своих технологий 14LPP/12LP разработчиками различных новых устройств, которые заполняют Fab 8, оставляя всё меньше сканеров для производства микросхем по технологии 7LP.

Подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Без ещё одного большого производственного комплекса было бы невозможно сделать какие-либо новые передовые технологические процессы конкурентоспособными против Samsung и TSMC вследствие вышеупомянутых причин. Между тем  постройка новой фабрики (или даже расширение Fab 8 ещё одним модулем, что рассматривалось GF несколько лет назад), и разработка ещё одного поколения техпроцессов потребовало бы от не желающей инвестировать Mubadala еще $10–15 млрд. В результате GlobalFoundries решила полностью переключиться на специализированные технологические процессы для рынков перспективных устройств. Данный стратегический шаг позволяет компании сократить расходы на НИОКР, замедлить закупку нового оборудования, сократить свою рабочую силу на 5 % (большая часть из которых работает на Fab 8) и потенциально избежать прямой конкуренции против Samsung и TSMC. Что же именно планирует сделать GlobalFoundries, мы рассмотрим в следующей статье, выход которой намечен на сегодня.

GlobalFoundries сокращает 5 % персонала

В понедельник, 11 июня, руководство арабо-американской компании GlobalFoundries объявило о старте программы по сокращению персонала. За годы становления компании, бизнес которой родился на дрезденских заводах компании AMD с последующим поглощением заводов сингапурской компании Chartered Semiconductor, число сотрудников GlobalFoundries превысило оптимальное количество. Так, сегодня штат GlobalFoundries по всему миру насчитывает 18 000 человек, часть из которых в ближайшие несколько недель будет вынуждена уйти из компании.

Всего будет уволено около 900 сотрудников или 5 % персонала вне зависимости от географии и занятости. Для желающих покинуть компанию по своему желанию будет предоставлена поощрительная программа. В компании ожидают, что сокращение поможет оптимизировать расходы, что ни в коем случае не повлияет на работу заводов или производственные планы производителя. Руководство GlobalFoundries твёрдо пообещало следовать ранее начертанной «дорожной карте» развития компании.

Согласно выкладкам аналитиков компании IC Insights, по итогам прошлого 2017 года компания GlobalFoundries на мировом рынке контрактных полупроводников занимает второе место с долей 10 %. За ней в затылок идёт тайваньская компания UMC с 7 % и, в перспективе, грозит бросить вызов компания Samsung, пока расположившаяся на четвёртом месте с долей 4 %. Несмотря на кажущиеся твёрдыми позиции, финансовое положение GlobalFoundries и динамика развития компании желают лучшего.

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Например, GlobalFoundries пропустит 5-нм техпроцесс и с 7-нм техпроцесса перейдёт на 3-нм. Но даже это требует значительных финансовых затрат. Между тем компания слабо развивает клиентскую базу, за что пару месяцев назад был уволен предыдущий генеральный директор Аджит Маноча (Ajit Manocha). С марта шефом GlobalFoundries работает Том Колфилд (Tom Caulfield), ранее руководивший одним из полупроводниковых заводов компании IBM. Колфилд обещает вывести доходность GlobalFoundries на новый уровень. Надеемся, компания AMD ему в этом поможет. Но это уже другая история.

GlobalFoundries подтвердила, что не сможет обеспечить все 7-нм заказы AMD

Давно не секрет, что компания AMD разделит заказы на 7-нм продукцию между компаниями TSMC и GlobalFoundries. Тайваньский контрактный производитель полупроводников быстрее всех в мире внедряет новейшие техпроцессы и будет готов раньше других удовлетворить потребность AMD в продуктах с использованием самых передовых технологий производства. Однако представители компании GlobalFoundries предпочли иную формулировку тому факту, что AMD снова готова разделить заказы между ней и TSMC. Как сообщил главный технолог GlobalFoundries в интервью сайту EE Times, для удовлетворения всех заказов AMD у компании просто не хватит доступных мощностей.

Более того, компания GlobalFoundries на своих линиях будет внедрять 7-нм FinFET техпроцесс с теми же характеристиками, что и 7-нм FinFET техпроцесс TSMC, включая строение и конфигурацию ячеек SRAM. Это интересно по той причине, что ранее GlobalFoundries собиралась самостоятельно разрабатывать 7-нм техпроцесс. Техпроцесс с нормами 10 нм, как мы знаем, в GlobalFoundries было решено пропустить, а 14-нм FinFET техпроцесс она приобрела у компании Samsung на правах лицензирования.

Идентичность 7-нм техпроцессов GlobalFoundries и TSMC расширит для AMD свободу выбора поставщика и обеспечит стабильный источник 7-нм центральных и графических процессоров. Кроме этого, одинаковые до мелочей техпроцессы освободят AMD от необходимости создавать два отдельных дизайна кристаллов для одних и тех же продуктов. Остаётся открытым вопрос: покупала GlobalFoundries лицензию у TSMC или нет?

Что касается конкретного разделения продукции, то, скорее всего, AMD поступит так же, как и раньше. Процессоры и APU будет выпускать GlobalFoundries, а графические процессоры — TSMC. По мере расширения 7-нм мощностей на линиях GlobalFoundries компания AMD вернёт производство GPU в США. Но это вряд ли произойдёт раньше следующего года.

Производство с нормами 7-нм в этом году компания GlobalFoundries внедрит в ограниченном масштабе и вряд ли будет способна выпускать заметные товарные партии процессоров по заказам AMD. Это также означает, что 7-нм CPU и APU AMD придётся подождать до следующего года. Компания TSMC не занималась выпуском CPU для AMD и маловероятно, что приступит к этому в ближайшем будущем. В то же время, слова главного технолога GlobalFoundries об идентичности 7-нм техпроцессов с TSMC оставляют за собой намёк о возможности выпускать на Тайване (как и в США) и центральные процессоры, и графические. Для нас это окажется приятным сюрпризом, а для Intel обернётся неизбежной потерей доли рынка CPU.

GlobalFoundries будет выпускать силовые полупроводники с напряжением до 700 В

Компания GlobalFoundries собралась осваивать новую для себя нишу — контрактное производство силовых полупроводниковых приборов, включая сложные интегральные решения в виде преобразователей переменного тока в постоянный. Рынок силовых полупроводников ожидает впечатляющий рост. Это даже подтолкнуло компанию Infineon начать в Европе строительство нового завода для выпуска силовой электроники, чего не было уже несколько пятилеток подряд. Электромобили, смартфоны, LED-освещение, зарядные станции, включая беспроводные — всё это и многое другое сулит серьёзные прибыли, если производитель решит выйти на рынок силовых полупроводников.

Для удовлетворения нужд разработчиков силовых решений компания GlobalFoundries представила уникальный техпроцесс 180UHV (180-нм Ultra High Voltage, сверхвысокого напряжения). Техпроцесс позволит выпускать как маломощные решения с напряжением 3,3 В (LV CMOS), так и 18-В (HV18), 30-В (HV30) и  700-В (700V UHV) полупроводники. Ранее GlobalFoundries могла предложить лишь классические 5-В технологии, что не могло ей позволить выйти на рынок силовой электроники в качестве полноценного игрока.

Важно подчеркнуть, что техпроцесс 180UHV предполагает выпуск не только отдельных (дискретных) компонентов, а также сложных интегральных решений с размещением разного рода дискретных элементов на одном общем кристалле. Это открывает путь к появлению эффективных и относительно недорогих преобразователей тока и напряжения с размещением на одном кристалле силовых, логических и аналоговых цепей.

Комплексные силовые решения GlobalFoundries способны выдержать рабочую температуру в 150 °C, что делает их интересным выбором для систем светодиодного освещения. Автомобильная и обычная промышленность также должны с интересом воспринять новый техпроцесс GlobalFoundries. При этом компания не чурается говорить о производстве передовой элементной базы для блоков питания смартфонов, для которых размеры и объём подсистем питания не менее важный фактор, чем продолжительность работы от батарей и производительность.

Беспроводная зарядная система BMW использует индукционный метод (BMW)

Беспроводная зарядная система BMW использует индукционный метод (BMW)

Заниматься выпуском силовых полупроводниковых приборов будет сингапурское отделение GlobalFoundries. На заре становления этого арабо-американского производителя он приобрёл заводы компании Chartered Semiconductor, в своё время обслуживающие AMD и располагающими теми же техпроцессами, что и дрезденские заводы компании, которые тоже отошли GlobalFoundries. Сегодня эти производства готовы выпускать силовые решения на 200-мм и 300-мм пластинах. Были бы заказчики.

GlobalFoundries изучает вопрос строительства завода для выпуска 3-нм чипов

Компания TSMC, как известно, для производства полупроводников с нормами 5 нм и 3 нм строит по одному новому заводу для каждого техпроцесса. Компания GlobalFoundries может последовать по похожему пути. Правда, за одним исключением. Второй в мире по величине производитель чипов может пропустить 5-нм производство и сразу перейти с 7-нм техпроцесса на 3-нм.

В интервью нашим коллегам с сайта EE Times новый исполнительный директор GlobalFoundries Том Каулфилд (Tom Caulfield) признался, что на сегодняшний день он не может сказать, будет ли разработчиками чипов востребован 5-нм техпроцесс, но точно уверен, что 3-нм техпроцесс предложит достаточно преимуществ по сравнению с техпроцессом с нормами 7 нм, чтобы заинтересовать разработчиков, не имеющих своих заводов.

Означает ли это, что компания собирается пропустить 5-нм техпроцесс, как она сделала это с 10-нм техпроцессом? С учётом тех сложностей, которые приходится преодолевать, это может оказаться правильным или, точнее, экономически обоснованным решением. В конце концов, TSMC, которая идёт напролом, зарабатывает примерно в 6 раз больше денег, чем GlobalFoundries. Последняя просто не может позволить себе бить по площадям и вынуждена избирательно прикладывать силы и средства.

Заводской комплекс GlobalFoundries в Дрездене (бывший завод AMD)

Заводской комплекс GlobalFoundries в Дрездене (бывший завод AMD)

Вопрос строительства завода для 3-нм производства тоже требует изучения. С одной стороны, GlobalFoundries хотела бы построить предприятие в США, укрепив местную экономику и обеспечив государству технологическую безопасность. Но те же заводы в Германии приносят компании существенно больше прибыли, чем завод Fab 8 в Нью-Йорке. Заводы в Дрездене дают GlobalFoundries 25 центов со вложенного доллара (по словам Каулфилда). В США этот показатель существенно ниже. У компании есть площадки для заводов в Сингапуре и Китае. Однако с нынешней политикой Трампа подобные инвестиции в Азию могут быть банально запрещены.

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Оставим муки выбора руководству GlobalFoundries. Но напомним, что видными клиентами компании считаются AMD и IBM. Каждая из этих компаний по-своему важна для экономики США и для обеспечения национальной безопасности этой страны. Если власти расщедрятся на финансовую поддержку проекта, выбор в пользу США будет очевиден и предопределён.

GlobalFoundries и Toppan Photomasks расширяют деятельность в Германии

Компания GlobalFoundries сообщила, что она вместе со своим партнёром Toppan Photomasks по совместному предприятию Advanced Mask Technology Center (AMTC) в Дрездене договорилась о расширении деятельности в течение нескольких следующих лет. Предприятие AMTC было организовано в 2002 году как СП между компаниями AMD, Infineon и DuPont Photomasks. И одна, и другая, и третья компания тем или иным способом лишились участия в AMTC. Нынешними владельцами AMTC являются арабо-американская компания GlobalFoundries и японская Toppan Photomasks. Смена владельцев не изменила вид деятельности AMTC — центр на базе собственного производства в Дрездене выпускает фотомаски (фотошаблоны) для производства полупроводников.

http://igi.com

http://igi.com

Деятельность AMTC не утратила актуальности. Предприятие стартовало с выпуска фотомасок для 90-нм и 65-нм техпроцессов и сегодня выпускает фотомаски для производства 14-нм чипов с использованием FinFET-структур и маски для производства чипов на пластинах FD-SOI. В 2017 году на модернизацию и расширение производства было выделено 100 млн евро ($124 млн). С 2002 года в предприятие AMTC в Дрездене вложено порядка $600 млн. В последние годы объёмы выпуска фотомасок росли свыше 10 % в год. В 2003 году на заводе работало 170 инженеров. Сегодня их число выросло до 250 человек.

Для компании GlobalFoundries работа предприятия важна не только как источник дополнительного дохода, а центр выпускает фотомаски для предприятий во всём мире, это также основа производства самой компании и источник успеха компании AMD. От качества и своевременности изготовления фотошаблонов зависит выпуск процессоров AMD Ryzen, графических процессоров Radeon и многого другого. На новом этапе сотрудничества GlobalFoundries и Toppan углубятся в производство фотомасок для техпроцессов с нормами менее 14 нм, включая фотошаблоны для работы с проекцией в сверхжёстком ультрафиолетовом диапазоне (EUV).

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥