Новости по теме «Samsung начинает массовое производство по 7 нм нормам»

Компания Samsung объявила о завершении разработки техпроцесса и начале производства пластин на основе 7LPP EUV процесса. Производство налажено на заводе S3 в корейском Хвасоне. Компания отмечает, что технология может использоваться для построения устройств следующего поколения, таких как 5G-модемы, искусственный интеллект, ЦОД, Интернет вещей и сетевых чипов.

Представленная технология 7LPP предусматривает применение света длиной 13,5 нм для экспозиции кремния. Другие компании (кроме TSMC) застряли на старой технологии, основанной на проникновении фторида аргона и засветке излучением с длиной волны 193 нм, что требует применения дорогих многослойных масок. В частности Intel сможет перейти на аналогичный процесс лишь в 2021 году.

Южнокорейский гигант занимался исследованием экстремальной ультрафиолетовой литографии с начала 2000-х. Таким образом, на доработку EUV потребовалось почти двадцать лет. Не удивительно, что многие профессионалы отрасли скептично относились к возможности промышленного запуска этого процесса.

Это сотрудничество нацелено на создание мобильных чипсетов Qualcomm Snapdragon 5G с использованием 7-нм LPP EUV процесса от Samsung.

В то же время Qualcomm ожидает, что будущие 5G-чипсеты будут выпущены на производственных мощностях южнокорейского гиганта. Использование 7-нм процесса обеспечит меньшую площадь чипа, позволив OEM изготовителям применять освободившееся пространство в других целях. Кроме того, новый усовершенствованный процесс, вместе с улучшенной конструкцией схемы, обеспечит значительное увеличение срока автономной работы.

По сравнению с 10-нм FinFET процессом, технология 7LPP EUV не только снижает сложность процесса и уменьшает количество шагов при изготовлении, но и на 40% повышает эффективность использования пространства, с 10% приростом производительности или до 35% снижения энергопотребления.

На той же конференции Intel представила свою конструкцию SRAM, но изготовленную по 10 нм, что «в пределах 15% от указанных 7 нм ячеек». Некий аналитик на EE Times заявил, что для intel это совершенно нехарактерно, заявлять о 15% отставании от конкурентов.

Intel заявила о 0,0312 мм² высокоплотных и 0,0367 мм² низковольтных битовых ячейках SRAM, выполненных по 10 нм процессу. В то же время 6T 256 мегабитное устройство Samsung имеет битовую ячейку площадью 0,026 мм². Конструкция Intel предлагает 0,62–0,58x масштаб по сравнению с 14 нм SRAM, сохраняя исполнение закона Мура и оставаясь «в пределах 15% от самой маленькой 7 нм ячейки».

Некоторые обозреватели скептически настроены по отношению к Samsung. Так, Дэвид Кэнтер отмечает, что Intel и TSMC куда более консервативны в разработке EUV, чем Samsung, и именно в этом кроется разница. Сама же Samsung отказалась сообщить о сроках начала производства EUV продуктов, что может означать фактическую невозможность южнокорейского гиганта выпускать такую продукцию.

В любом случае мы видим, что технология экстремальной ультрафиолетовой литографии, долгие годы откладывавшаяся на более тонкие техпроцессы, наконец находит себе место у производителей интегральных схем.

Тогда NVIDIA говорила, что попытки перевести производство на Samsung оказались малоуспешными, а возврат к TSMC был затруднён тем, что у производителя уже не оказалось достаточного количества производственных мощностей, которые были заняты как раз AMD.

Графические процессоры RDNA 2 от AMD имеют все шансы побороть видеокарты NVIDIA Ampere, однако их можно рассматривать как временных конкурентов. По информации издания «Moore's Law is Dead», компания «NVIDIA не беспокоится о том, что AMD сможет побить её топовую карту». Их беспокойства будто RDNA 2 сможет обойти GeForce RTX 3080 оказались беспочвенными, поскольку NVIDIA смогла производить их по 8 нм технологии у Samsung.

При этом топовые карты Ampere, которые NVIDIA будет производить на заводах TSMC по нормам 7 нм, смогут легко обойти и Big Navi, и саму RTX 3080.

По слухам, GeForce RTX 3080, изготовленная по 8 нм нормам Samsung, опережает RTX 2080 Ti на 15—25%, а GeForce RTX 3090, выпускаемая на TSMC по 7 нм нормам, опережает RTX 2080 Ti на 45—60%. Заметная разница.

При этом известно, что ускоритель NVIDIA Ampere A100 производится именно TSMC по 7 нм нормам. Множественные источники гласят, что новое поколение видеокарт NVIDIA будет полностью изготовлено по 8 нм процессу на заводах Samsung.

Честно говоря, эти слухи не выглядят правдоподобными. Известно, что Samsung хочет побороться за лидерство с TSMC, для чего продаёт свои блины с микросхемами дешевле конкурента. Но это не означает, что NVIDIA откажется от TSMC.

Раньше NVIDIA всегда удавалось создать высокопроизводительные и экономные к энергии продукты, не прибегая к топовым технологиям. Достаточно сравнить энергопотребление 7 нм Navi от AMD с 12 нм решениями NVIDIA.

При этом не стоит исключать частичного перехода на процессоры, производства Samsung. Сейчас NVIDIA заказывает у южнокорейского гиганта GPU для нижнего сегмента видеокарт. Возможно, этот же подход сохраниться и в будущем.

В любом случае, правду мы узнаем после анонса видеокарт 30-й серии.

Ожидается, что такие процессоры появятся на рынке уже в 2021 году. При этом компания планирует производить по нему как CPU, так и GPU.

Сайт DigiTimes сообщает, что технологический гигант ещё в августе начал размещать заказы на оборудование и материалы, необходимые для процесса экстремальной ультрафиолетовой литографии.

Сайт также отмечает, что по мнению TSMC, 7 нм EUV-процесс будет главным драйвером технологии в этом году. Тайваньская компания отмечает, что большие заказы ожидаются от 5G-клиентов. К примеру, MediaTek, которая является одним из клиентов TSMC на производство по 7 нм нормам, будет выпускать первую в мире 5G-SoC с частотой до 6 ГГц. Массовое производство этой микросхемы начнётся в январе 2020 года.

Однако теперь, по уверению DigiTimes, сама NVIDIA объявила о планах по выпуску архитектуры Ampere по 7 нм технологии EUV. В настоящее время компания производит свои GPU у TSMC по 12 нм нормам. Переход на новые технологи позволит увеличить плотность транзисторов в чипе, снизить энергопотребление и поднять тактовые частоты.

Переход на новый техпроцесс состоится в 2020 году. Это значит, что ещё год NVIDIA не выпустит новую серию видеокарт, что даёт AMD некоторое преимущество на ближайшее время.

Эта технология станет усовершенствованием нынешней 7 нм и при той же конструкции обеспечит на 18% большую логическую плотность. Для пользователей переход будет лёгким и малозатратным. Именно поэтому N6 называется следующим популярным техпроцессом производства микросхем.

Для производства по технологии N6 будет использована экстремальная ультрафиолетовая литография, которая позволит снизить сложность производства за счёт уменьшения количества экспозиций для нескольких масок. Сколько будет слоёв по технологии EUVL для процессов N7+ или N6, пока производителем не подтверждается, но TSMC обещает их увеличение.

По имеющимся данным, по новой технологии компания начнёт производить новое поколение флагманских SoC HiSilicon. Эта серия чипов Kirin 985 будет выпущена по 7 нм нормам с применением экстремальной ультрафиолетовой литографии. В TSMC называют этот процесс N7+.

В дополнение TSMC готовит усовершенствованную версию этого процесса, которая будет использована для выпуска процессоров A13, запланированных Apple для iPhone этого года. Этот процесс, названный N7 Pro, будет готов к массовому производству к концу II квартала.

Что касается 5 нм технологии, то первые микросхемы по этим нормам должны быть изготовлены компанией также в текущем году.

Сообщается, что ASML, производитель машин для экстремальной ультрафиолетовой литографии, всего поставит в 2019 году 30 машин, при этом 18 из них уже зарезервированы TSMC.

Также в сообщениях говорится, что рисковое 5 нм производство начнётся во втором квартале этого года также с применением EUV процесса. Массовое же производство таких чипов запланировано на первую половину 2020 года.

В то же время TSMC продолжает расширять клиентский портфель на 7 нм чипы. Основными клиентами компании на эту технологию являются AMD, Apple, HiSilicon и Xilinx. Скоро к ним добавятся заказчики в секторах HPC и автомобильной электроники. В конце этого года по 7 нм процессу будет изготовлено 25% от всей продукции тайваньского производителя, что заметно выше 9%, показанных в конце 2018 года. Также, по слухам, 7-нанометровая SoC Apple A13 будет эксклюзивно изготавливаться TSMC, поскольку Samsung не сумела вовремя запустить эту технологию.

Этот 7 нм процесс будет использовать экстремальную ультрафиолетовую литографию (EUV). Об этом Intel сообщила инвесторам. Процесс будет отвязан от печально известного 10 нм глубокого ультрафиолета (DUV), и команды, работающие над технологиями, разделены. Сейчас протекает процесс квалификации 10 нм DUV технологии, и компания изготавливает небольшое количество маломощных процессоров Cannon Lake.

Переход от 10 нм к 7 нм позволит вдвое уменьшить размер транзисторов. В 10 нм процессе DUV используется комбинация ультрафиолетовых лазеров с длинной волны 193 мм и мультипаттеринг (на самом деле 4 уровня). В процессе 7 нм EUV применяются суперсовременные непрямые лазеры 135 нм длины волны, исключая мультипаттеринг. Объединение этого лазера с масками позволит создать 5 нм технологию.

Успешная работа над 7 нм процессом означает готовность к квалификации в конце 2019 года и начало массового производства в 2020—2021 годах. Учитывая, что квалификация 10 нм DUV началась в конце 2017 года, а массовое производство началось в мае 2018 года, Intel не станет использовать 10 нм в течение многих лет, как произошло с 14 нм технологией.

Таким образом, TSMC стала первым в промышленности производителем, внедрившим эту технологию. В настоящее время лишь Samsung занимается развитием технологии EUV для 7 нм. Что касается Intel, то ей пока очень далеко до реализации, а GlobalFoundries недавно объявила о сворачивании разработки 7 нм и EUV.

Учитывая полученные данные, TSMC планирует начать рисковое производство по нормам N5 уже в апреле 2019 года. Эта технология предусматривает ультрафиолетовую литографию на 14 слоях кристаллов.

Сейчас же по N7+ процессу изготовлены тестовые ядра ARM A72. Они оказались на 20% плотнее и на 6—12% энергоэффективнее традиционных 7 нм чипов. Технология N5, в свою очередь, позволит ускорить работу процессоров на 14,7—17,7% при уменьшении площади в 1,8—1,86 раза.

Однако технология EUV, при всех преимуществах, имеет одну большую проблему — стоимость. Ожидается, что запуск процесса N5 будет стоить от 200 до 250 миллионов долларов, при том, что 7 нм технология сейчас стоит 150 миллионов. Этот факт сильно сдерживает индустрию, и всё больше производителей сейчас решают замедлить свой прогресс, чтобы сохранить средства.

Стоимость создания микросхем менее 10 нм относительно велика. Недавно HiSilicon планировал потратить как минимум 300 миллионов долларов на разработку 7 нм SoC нового поколения. Разработчики, лишённые производств, боятся тратить большие деньги на до-10 нм процессы, сомневаясь, что в будущем эти затраты окупятся.

К примеру, Qualcomm и MediaTek вместо разработки 7 нм SoC, решили заняться модернизацией своих средне-верхних решений, которые будут выпущены по 14/12 нм процессу. Обе компании задаются вопросом, есть ли необходимость в переходе на 7 нм производство.

Что касается самих производителей, то TSMC и Samsung Electronics уже представили дорожные карты с 7 нм микросхемами. В UMC решили сместить фокус на зрелые и специализированные процессы. Примерно по тому же пути решили двигаться и в GlobalFoundries, закрыв свою 7 нм программу. Крупнейший производитель чипов, компания Intel, и вовсе увязла в 14 нм технологии, уже опаздывая с 10 нм процессом на 3 года.

Скорее всего, под 7 нм процессом подразумеваются 7 нм LPP (low power plus) узлы, для производства которых применяется экстремальная ультрафиолетовая литография.

По имеющимся данным, Samsung наладила производственные условия и закончила опытные работы по 7 нм EUV процессу на линии Hwaseong S3. Инженеры и конструкторы, создававшие 7 нм процесс, подготовили конструктивную базу и методологии, необходимые для начала опытного производства для клиентов. Сами инженеры перешли к разработке 5 нм процесса, который пока находится на самых ранних этапах.

Согласно данным SE Daily, Samsung будет готова к началу массового производства Qualcomm Snapdragon 855 по 7 нм LPP процессу в конце этого или начале следующего года. В компании сообщают, что 7 нм технология обеспечивает на 40% меньше чипы, по сравнению с 10 нм процессом. Также они обеспечат 10% прирост производительности или 35% снижение энергопотребления.

Если Snapdragon 835 и Snapdragon 845 изготавливались на заводах Samsung, то по информации Nikkei, Qualcomm решил перейти к производителю TSMC. Также TSMC будет изготавливать для Qualcomm модемы для смартфонов и лёгких устройств-конвертеров.

Переход от Samsung к TSMC — это большой шаг для Qualcomm и всей индустрии, ведь большинство флагманских Android-смартфонов основаны именно на платформе Qualcomm. Также в ближайшее время начнут появляться ноутбуки на базе этих платформ.

Кроме новости о Qualcomm, Nikkei также сообщила о том, что TSMC также изготовит наследника для Apple A11, который используется в iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X. Сейчас Apple A11 Bionic изготавливается TSMC на 10 нм мощностях.

Новым процессом стал 11 нм Low Power Plus (LPP) FinFET. Эта технология будет коммерчески доступна в первой половине 2018 года. По сравнению с процессом 14LPP, новая технология Samsung обеспечит 15% прирост производительности изготавливаемых процессоров, а также уменьшит на 10% физическую площадь чипов. Всё это достигается при том же энергопотреблении. Технологию планируется применять при производстве SoC, используемых в смартфонах среднего уровня. Для своих топовых смартфонов компания продолжит использование процесса 10LPP.

Также южнокорейская компания объявила о новых достижениях в разработке 7 нм LPP процесса, который использует ультрафиолетовую литографию (EUV). В компании сообщили, что первые чипы по этой технологии будут выпущены во втором полугодии 2018, однако о коммерческом производстве не сообщила ничего. Сейчас Samsung уверяет, что добилась 80% эффективности при выпуске по 7 нм EUV технологии 256 Мб чипов SRAM на тестовой линии.

Компания Samsung Electronics продемонстрировала дорожную карту, касающуюся производства микросхем.

В ходе презентации вице-президент Samsung по технологии Хо-Кью Кан отметил, что многие производители столкнулись с проблемой при разработке технологий меньше 10 нм. Однако Samsung справилась с задачей, ключом к которой стало использование полевого транзистора с «кольцевым» затвором (GAA FET). Эти транзисторы позволят компании продолжить уменьшать элементы до размера 7 нм и 5 нм. Для изготовления пластин компания применит технологию экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV).

Вице-президент отметил, что 7 нм процесс Samsung разрабатывается для изготовления чипов хай-энд уровня, таких как GPU и процессоры искусственного интеллекта, серверных процессоров и систем помощи управления автомобилем.

Что касается 5 нм производства, то Кан отметил, что его планируют запустить в серию в 2020 году.

Кроме новых технологий с малым размером элементов Samsung также сообщила о запуске технологии FD-SOI, которая является недорогой альтернативой FinFET, а также представила 28 нм FD-SOI, которая создана специально для устройств интернета вещей.

«Мы максимизируем преимущества EUV в 7 нм процессе и гарантируем конкурентоспособность в вопросе производительности и энергопотребления».

О того, сможет ли Samsung выпустить 7 нм чипы в начале следующего года зависят сроки выпуска флагмана Samsung Galaxy S9.

Южнокорейский гигант анонсировал массовое производство 10 нм чипов в ноябре прошлого года, которые будут применены в смартфонах этого года, включая Snapdragon 835/Exynos 8895 для Galaxy S8. В то же время 14 нм процессоры Samsung будут использованы в устройствах среднего уровня и носимой электронике.

Ассоциация производителей Semiconductor Industry Association, в которую входят такие гиганты как IBM и Intel, опубликовала дорожную карту, согласно которой транзисторы перестанут уменьшиться в 2021 году. Проще говоря, в этом не будет финансовой выгоды, поскольку компании не смогут окупить затраты. Вместо этого они используют другие технологии повышения плотности, в частности, применят 3D стеки.

В сделанном прогнозе есть много здравого смысла. Количество компаний, производящих процессоры, стало крайне малым. По сути, этим занимается всего 4 фирмы: Intel, GlobalFoundries (бывшая дочка AMD), Samsung и TSMC, и нет никакой гарантии, что все они просуществуют до 2021 года. Также известно, что Intel замедлила разработку чипов. Этот факт также отражает трудности, с которыми сталкиваются производители при уменьшении размеров элементов, в частности, с утечками мощности.

Однако отказ от «утонения» технологии вовсе не означает нарушение закона Мура. Использование объёмных стеков продолжит ещё некоторое время удваивать количество транзисторов. Также представленная дорожная карта не является гарантией. Мы уже много раз слышали о технологических тупиках, и каждый раз у физиков и конструкторов находились новые тузы в рукавах, которые позволяли продолжить прогресс микропроцессоров.

Теперь компания решила, что второе поколение 3 нм производственного процесса, который сейчас называется SF3, будет переименован в 2 нм SF2. Данный ребрендинг позволит южнокорейскому гиганту упростить номенклатуру своих техпроцессов и лучше конкурировать с заводами Intel, по крайней мере, визуально.

В то же время Intel уже в этом году запустит процесс 20A, технологию 2 нм класса. При этом Samsung уже уведомила заказчиков об изменениях наименования с SF3 на SF2. Компания уже пошла настолько далеко, что начала переподписывать договоры с заказчиками, которые ждут продукцию по нормам SF3.

Южнокорейская компания планирует запустить переименованный процесс SF2 во второй половине 2024 года. Технология будет использовать транзисторы с окружающим затвором GAA, которые Samsung называет Multi-Bridge-Channel Field Effect Transistors (MBCFET), и не предлагает подвод энергии с обратной стороны, что является важным преимуществом у Intel 20A.

По сравнению с нынешним поколением графической памяти, память GDDR7 обладает большей энергоэффективностью и более широкой пропускной способностью. Такие компании, как, NVIDIA и AMD, уже уготовляться использовать новую память в своих ближайших продуктах.

Ключевые изменения в GDDR7 включают:

• Независимая от ядра палитра тренировки регистра линейно-обратного смещения с маскировкой визуальных ошибок и счётчиком ошибок для улучшения тренировки и снижения её имени.
• Удвоение количества независимых каналов с двух в GDDR6 до четырёх GDDR7.
• Поддержка плотностей от 16 Гб до 32 Гб, включая двухканальный режим для удвоения ёмкости.
• Интеграция функционала, который требует рынок, включая ECC на ядре с отчётом в реальном времени, искажение данных, проверка ошибок и паритетность адресации команд с блокировкой.

Лидеры рынка, включая SK Hynix, Micron и Samsung уже готовы к началу массового производства памяти GDDR7.

Большинство SSD с шиной PCIe 5.0 полагаются на скорость. Однако серия EVO от Samsung всегда полагалась на эффективность и доступность, именно поэтому новый накопитель компании будет обеспечивать скорость до 5000 МБ/с, при этом его энергоэффективность будет на 70% выше, чем у 970 EVO Plus.

Необычным 990 EVO делает то, что с шиной PCIe 4.0 он использует 4 линии, а с шиной PCIe 5.0 — всего 2. Это сделано для того, чтобы не занимать дефицитные линии PCIe без возможности и надобности их использования. Что касается скоростных характеристик, то новый накопитель сможет обеспечить последовательное чтение/запись на скорости до 5000/4200 МБ/с, а при случайном доступе — 700k/800k IOPS, что выше на 43%, по сравнению с прошлой моделью 970 EVO Plus.

Дата начала продаж SSD Samsung 990 EVO пока не называется. Известно, что он будет доступен в вариантах объёмом 1 ТБ и 2 ТБ.

Новая модель матрицы получила некоторые обновления, включая автофокус Dual Pixel Pro, широкий динамический диапазон, меньший шум и лучшие возможности видеозаписи.

Так, ISOCELL GNK обеспечивает более широкий динамический охват благодаря съёмке в трёх режимах ISO, в результате чего динамический диапазон может достигать 102 дБ. В дополнение, технология Smart-ISO Pro обеспечивает снижение артефактов движения при съёмке HDR и глубину цвета до 14 бит.

Благодаря двум светодиодам на пиксель, ISOCELL GNK Dual Pixel Pro обеспечивает сверхбыстрый автофокус движущихся объектов в любом месте кадра.

Что касается возможностей видеозаписи, то ISOCELL GNK позволяет снимать видео в разрешении 8K при 30 к/с с минимальными потерями поля зрения. Более того, при съёмке поддерживается автофокус и HDR в режиме FHD с частотой кадров 240 Гц.

Пока Samsung ничего не сообщил о сроках доступности датчика ISOCELL GNK, однако стоит ожидать его появления в Galaxy S24 и других новых моделях смартфонов.

Такие слухи опубликовал @Tech_Reve, который уверяет, что AMD, Samsung и Qualcomm решили объединить усилия по развитию технологии FSR, чтобы конкурировать с аналогичными технологиями NVIDIA DLSS и Apple MetalFX. Результатом этой работы станет появление FSR в смартфонах, аналогично применению технологии на настольных ПК.

FSR куда более гибкая, чем DLSS и MetalFX, поскольку она не привязана к конкретным архитектурам процессоров, а потому может легко быть развёрнута на графических процессорах Samsung и Qualcomm, в первую очередь высших линейках Exynos и Snapdragon 8 Gen 3. Такой шаг, очевидно, будет иметь важное значение для разработки Arm-устройств под управлением Android.

По словам Samsung модули LPDDR5X-6400 обеспечивают скорость передачи данных до 7,5 Гб/с и на 60% меньше места, при приросте производительности 50%, по сравнению с модулями SO-DIMM. Двухканальные модули Samsung LPCAMMs предлагаются в вариантах объёмом 32 ГБ, 64 ГБ и 128 ГБ, обеспечивая невероятно большие объёмы ОЗУ в невероятно малом формате.

Пока Samsung валидировала совместимость LPCAMM с Intel, поэтому ей ещё предстоит гарантировать совместимость с платформами AMD, Qualcomm и Apple.

Таким образом, новый тип модулей обеспечивает уменьшение габаритов на 60%, ускорение на 50% и на 70% большую энергоэффективность, по сравнению с традиционной памятью DIMM.

Компания Samsung будет использовать стандарт CAMM только для DDR5 и не будет использован для DDR4. В будущем, же, почти наверняка стоит ожидать появления модулей DDR6 в таком же формате.