Новости про микросхемы

Суператомный материал позволит создать сверхбыстрые процессоры

Исследователи предлагают использовать новые суператомные материалы, самые быстрые из известных полупроводников, что должно позволить ускорить процессоры в тысячи раз.

В Колумбийском Университете Нью-Йорка занимаются исследованием возможности использования новых материалов, отличных от кремния. Кремниевые полупроводники довольно хороши. Используя их, люди полагаются на поток электронов для передачи данных. Однако это поток рассеянный, много энергии теряется в тепло, что замедляет передачу данных из точки А в точку В.

Милан Делор, учёный химического отдела Колумбийского Университета

Милан Делор, руководитель группы исследований, предлагает использовать новый, более эффективный полупроводник Re6Se8Cl2. Этот суператомный материал характерен тем, что носителем информации являются не электроны, а экситоны — квазичастицы, которые не несут заряда, а несут возбуждённое состояние атомов. Экситоны движутся медленнее электронов в кремнии, однако это движение строго направленное, а потому частицы пересекают ту же дистанцию быстрее, причём быстрее в несколько сотен и даже тысяч раз.

Однако у материала есть одна проблема — он очень дорог: рений является одним из самых редких металлов на Земле и в промышленности его получают, улавливая пыль при выплавке молибдена.

TSMC может отложить 2 нм процесс

По информации тайваньскиого издания TechNews.tw, компания TSMC может отложить внедрение техпроцесса 2 нм до 2026 года.

Если эти слухи окажутся правдой, то это непременно скажется на всей индустрии. Причиной же задержки могут быть несколько факторов, включая архитектурный переход от FinFET к Gate-All-Around (GAA), а также возможные инженерные вызовы при уменьшении транзисторов до 2 нм. Как известно, TSMC является лидером рынка, однако она находится под постоянным прессингом конкурентов, так что потенциальная задержка позволит Samsung усилить свои позиции, тем более что корейский гигант уже перешёл на транзисторы GAA, начиная с 3 нм процесса.

Блин с процессорами от TSMC

Однако вполне возможно, что пока просто слишком рано задумываться о процессах, которые возможны только в 2025 году и позднее. Сама TSMC отрицает проблемы и готовится к пилотному выпуску 2 нм микросхем уже в 2024 году и массовому производству в 2025 году. Возможные задержки в реализации планов заставит заказчиков скорректировать свои стратегии развития или искать других поставщиков.

Samsung выпускает первые в мире 32 Гб чипы DDR5-DRAM

Компания Samsung представила новое важное достижение — первые в мире чипы DDR5-DRAM объёмом 32 Гб, изготовленные по 12 нм классу. Ранее по 12 нм классу Samsung представляла чипы DDR5-DRAM объёмом 16 Гб и было это в мае 2023 года.

Компания отметила, что, в отличие от 16 Гб модулей, для производства которых использовалась технология Through Silicon Via (TSV), микросхемы объёмом 32 Гб не нуждается в ней. Тем не менее, энергопотребление у новых модулей на 10% меньше, чем у прошлого поколения. В результате эта память является хорошим решением для систем с высоким энергопотреблением, вроде промышленных центров обработки данных.

Samsung DDR5-DRAM

Новые микросхемы памяти DDR5 объёмом 32 Гб запланированы к массовому производству на конец этого года.

Samsung догоняет TSMC

По сообщениям обозревателей новый технологический процесс производства микросхем с размером элементов 3 нм от Samsung готов к тому, чтобы отбивать клиентов у TSMC.

За последние годы Samsung Foundry потеряла ряд клиентов из-за высокого процента производственного брака и проблем с теплоотводом.

И вот теперь инвестиционная фирма Hi Investment & Securities опубликовала отчёт, согласно которому выход годной продукции по 4 нм процессу Samsung Foundry превысил уровень 75%. У TSMC этот уровень составляет 80%. В то же время при производстве по 3 нм нормам у корейской компании дела идут лучше. Так, выход годной продукции у Samsung составляет 60%, в то время как у TSMC — 55%. Это значит, что Samsung добилась лучших результатов и большей эффективности производства, что может позволить ей вернуть клиентов, потерянных на этапах лидерства 4 нм и 5 нм технологий.

NVIDIA и Qualcomm сообщают, что рассматривают вариант возвращения к Samsung на второе поколение 3 нм процесса (SF3), в основном из-за того, что производственные мощности TSMC выкуплены Apple. Кроме того, чипы TSMC, которые будут производиться на заводах в Японии и США, будут на 15—30% дороже тайваньских, что также подталкивает заказчиков к смене подрядчика.

Крупнейшие клиенты TSMC сокращают заказы

Десяток крупнейших клиентов TSMC начали сокращать свои заказы на производство процессоров, что свидетельствует о проблемах на рынке полупроводников.

Крупнейший производитель микросхем, TSMC, в ближайшее время сократит производство процессоров хай-энд класса. Причиной этому стал экономический спад, накрывающий планету. По данным DigiTimes в 2023 году десять крупнейших заказчиков сокращают заказы, что негативно скажется и на доходах и самой TSMC. Как известно, в конце декабря компания начала массовое производство микросхем по 3 нм нормам. Первоначальный спрос на него был велик, однако теперь интерес к нему снижается.

При этом спрос на 4/5 нм производство остаётся весьма высоким, а процессы 6 нм и 7 нм будут использованы намного меньше, загрузка оборудования составит порядка 50%. Объяснение этому весьма простое: на фоне мирового финансового кризиса люди вряд ли будут покупать новые гаджеты хай-энд уровня, что даёт дополнительный смысл для продолжения использования технологии нынешнего поколения с размерами элементов 4-5 нм.

В свою очередь, это приведёт к сокращению поступления финансов к TSMC и сложностям с инвестициями в дальнейшее развитие технологии.

Когда остановится масштабирование SRAM или кэш в техпроцессе TSMC 3 нм

Как известно, компания TSMC начала производство микросхем по 3 нм нормам. Этот техпроцесс включает все последние достижения науки, однако он же стал предвестником больших проблем дальнейшего развития.

Дело в том, что по данным самой TSMC, плотность кэш-памяти SRAM в новой технологии 3NE будет точно такой же, как и у 5 нм предшественника.

Более совершенная версия 3NB является более нишевой, и она уже будет иметь некоторое масштабирование SRAM, правда, всего на 5% по сравнению с 5 нм. При этом транзисторы в ядрах будут уменьшены в традиционные 1,6—1,7 раза, хотя этот процесс весьма сложен и эти цифры говорят о Законе Мура весьма приближённо.

Проблема заключается в том, что уменьшить размер процессора, не уменьшая физический размер кэша — невозможно. Процессор настолько большой, насколько большой у него кэш. Место на кристалле, занятое кэшем, не может быть использовано под размещение логики, а учитывая рост числа логических транзисторов производителям микросхем нужно продолжать наращивать размер кэша, чтобы избежать узкого места, связанного с памятью.

И размер транзисторов, с каждым производственным поколением, продолжает сокращаться, а вот компенсировать увеличение кэша за счёт уменьшения SRAM — не удаётся. И именно этот процесс может стать началом конца Закона Мура.

TSMC резко повышает стоимость производства

Полупроводниковое производство требует больших инвестиций и постоянных улучшений, процесс разработки тянется долгие годы. Неудивительно, что, на фоне мировой инфляции, компания TSMC готовится поднять стоимость микросхем.

Сайт DigiTimes сообщает, что блины, которые будут изготовлены по 3 нм нормам, обойдутся заказчикам в 20 000 долларов, на 25% дороже, чем по 5 нм технологии. Что касается процесса 5 нм, то такие блины будут стоить 16 000 долларов, а 7 нм — 10 000 долларов.

20 000 долларов за один блин с микросхемами — это рекордная цена. Однако «TSMC вкладывает огромные средства в развитие, и прикладывает все силы, чтобы клиенты имели доступ к лучшим технологиям в мире».

Сейчас технологические гиганты вроде Apple, AMD и NVIDIA бронируют производство для своих самых современных микросхем. А учитывая, что цена производства вырастет на 25%, нас ожидает заметное подорожание всей электроники.

ByteDance хочет создать собственный чип

Владелец TikTok, компания ByteDance, хочет разрабатывать собственные процессоры, поскольку не нашла ни одного поставщика, кто мог бы создать процессоры в соответствии с её требованииями.

Данные микросхемы будут создаваться под нужды различных бизнесов компании, включая видеоплатформу, информационные и развлекательные приложения. В настоящее время компания со штаб-квартирой в Пекине, открыла на своём сайте множество вакансий в поисках специалистов для разработки процессоров. При этом рассматриваются две темы: разработка чипов специального назначения для нужд компании и укрепления портфеля для правительства Китая.

ByteDance не планирует выпускать чипы для продажи, а будет проектировать их лишь для себя.

Apple, AMD и NVIDIA сокращают заказы у TSMC

Пиковый спрос на электронику, вызванный COVID-19, уже закончился. На фоне нарастающего кризиса и инфляции многие страны вводят новые ограничения, из-за чего спрос на потребительскую электронику начинает снижаться. Следствием этого является и снижение заказов на производство микросхем со стороны заказчиков.

Согласно сведений DigiTimes, Apple, AMD и NVIDIA планируют скорректировать свои заказы TSMC в соответствии со спросом.

Так, компания из Купертино планирует сократить целевые поставки iPhone 14 на 10% до 90 миллионов штук.

Что касается производителей видеокарт, то сейчас этот рынок пересыщен предложениями б/у ускорителей из-за резкого спада доходности от майнинга. На фоне этого AMD сократила заказы 7/6 нм блинов на 20 000 штук в период с IV квартала 2022 года по I квартал 2023 года. Заказы по 5 нм нормам остались неизменными.

Другой поставщик GPU, компания NVIDIA, сменил основного производителя чипов с Samsung на TSMC, и теперь на пересыщенном рынке компания решила затянуть момент выпуска новых GPU на 1 квартал, на начало 2023 года. Однако NVIDIA ещё предстоит найти клиентов на свои заказы у TSMC.

Samsung начинает производство по 3 нм технологии

Компания Samsung Electronics анонсировала начало первичного производства микросхем по 3 нм технологии.

Для производства используется архитектура транзисторов GAA (Gate-All-Around — окружающий затвор). Мультимостовые каналы FET (MBCFET) и технология GAA объединены Samsung впервые в мире, обойдя ограничения FinFET. При этом удалось поднять энергоэффективность за счёт снижения напряжения поддержки, а также увеличить производительность, подняв силу тока.

Инженеры Samsung демонстрируют новые 3 нм блины

Южнокорейский гигант начал первое применение нанолистовых транзисторов в составе высокопроизводительных полупроводниковых чипов.

Развитие технологии производства микросхем

Если говорить в цифрах, то изменения при переходе от 5 нм к 3 нм станут весьма значительными. Так, энергопотребление будет снижено на 45%, а производительность вырастет на 23%. Площадь микросхемы при этом будет снижена на 16%. При переходе на второе поколение 3 нм процесса энергопотребление будет снижено на 50%, производительность вырастет на 30%, а площадь будет снижена на 35%.