Новости про микросхемы и производство

TSMC видит возможности в производстве по нормам 2 нм и 1 нм

Филип Вон, корпоративный вице-президент компании TSMC, сообщил, что сейчас его компания практически достигла 3 нм технологии, и теперь она уже видит способы перехода к 2 нм и даже к 1 нм процессу. Только эти числа ничего уже не значат.

Мы все считаем, что уменьшение техпроцесса приводит к росту плотности транзисторов на пластине за счёт того, что ключевые элементы становятся всё меньших размеров. Однако Вон заявил, что современные схемы наименования техпроцессов не имеют отношения к технологическим решениям, реализованным в микросхемах. Он отмечает, что это лишь брендинг.

Завод TSMC
Завод TSMC

«Раньше было так, что технологический узел, величина узла, что-то означала, как-то выражалась технологически на пластине. Сегодня эти значения — просто числа. Они как модели автомобилей. Как BMW пятой серии, или Mazda 6. Не имеет значения, что значат эти числа, это просто цель для следующей технологии, имя для неё. Так что давайте не путать наименования узлов с тем, что эта технология на самом деле предлагает».

TSMC анонсирует начало разработки 2 нм техпроцесса

Большие и мощные процессоры наконец-то начали выпускаться по 7 нм технологии, однако TSMC смотрит в будущее и уже готовится к разработкам 2 нм технологии.

На замену 7 нм процессу придёт 5 нм, а затем — 3 нм. Эти технологии уже активно разрабатываются как TSMC, так и Samsung. Но то, что тайваньская компания уже готовится к 2 нм поколению — просто удивительно.

TSMC
TSMC

Жуан Зишоу, старший директор TSMC, пояснил тайваньским СМИ, что новый 2 нм завод будет находится вместе с другими заводами будущих поколений в тайваньском Синьчжу. В этом городе расположен гигантский научный парк, в котором расположены 400 технологических компаний, включая TSMC.

Дорожная карта ячеек в микросхемах TSMC
Дорожная карта ячеек в микросхемах TSMC

Компания рассчитывает, что новый завод начнёт выпуск продукции к 2024 году.

Intel вернёт себе корону полупроводникового рынка

Долгие годы компания Intel была лидером полупроводниковой отрасли. Поступления от продажи её продукции всегда превышали таковые у конкурентов, однако в 2017 году вперёд вышла Samsung благодаря резкому скачку на рынке памяти.

Два года назад поступления Intel составили 61,7 миллиарда долларов, в то время как компания Samsung получила 65,9 миллиардов. В прошлом году поступления заметно возросли для обеих фирм. Так, Intel получила 69,9 миллиарда, а Samsung — 78,5 миллиарда.

Однако в текущем году аналитики из IC Insights прогнозируют другую картину. Доход Intel от продажи полупроводниковой продукции продолжит расти и достигнет 70,6 миллиардов долларов. В то же время Samsung резко потеряет доход до 63,1 миллиарда. Столь значительный спад связывают с 24% снижением рынка памяти, который потянет за собой весь рынок полупроводниковой продукции вниз на 7%. Таким образом, общемировой рынок полупроводников составит 468,9 миллиарда долларов, тогда как в 2018 году он достиг 504,1 миллиарда.

В своём отчёте аналитики обратили внимание только на двух лидеров, однако отметили, что из-за спада рынка DRAM и NAND, 20% снижение продаж ожидает такие компании, как Micron, SK Hynix и Toshiba.

IBM решила проблему производства микросхем менее 7 нм

Компания IBM опубликовала отчёт, в котором рассказала о решении проблемы производства микросхем с размером элементов менее 7 нм с помощью электризованного графена.

Данный метод позволяет размещать наноматериалы в предопределённой позиции без химического травления. В журнале Nature Communications исследователи IBM впервые описали применение электризованного графена для размещения элементов с точностью 97%. Данная публикация является результатом работы по программе под названием «7 нм и далее», которая началась четыре года назад.

Менеджер IBM Research-Brazil Матиас Штайнер заявил, что данный «метод пригоден для широкого спектра наноматериалов» и позволяет внедрять «интегрированные устройства с функционалом, который предоставляет уникальные физические свойства наноматериалов».

Микросхема IBM
Микросхема IBM

К примеру, можно интегрировать оптический датчик и эмиттер с определёнными волновыми свойствами, а при необходимости изменения свойств достаточно лишь заменить этот материал. Таким образом, будут изменены спектральные свойства оптоэлектрического устройства без изменения техпроцесса.

Дальнейшее развитие метода позволит собирать различные наноматериалы в разных местах, проводить процессы в несколько проходов и создавать интегральные чипы со встроенными световыми детекторами в различных окнах детекции одновременно.

Intel: проблемы 10 нм не коснутся 7 нм

Переход на 10 нм технологию производства доставил Intel массу проблем. Долгие годы компания отрабатывает этот техпроцесс, однако он до сих пор он даёт слишком много брака, когда речь заходит о высокопроизводительных решениях.

В ходе встречи с акционерами исполнительный директор Intel Брайан Крзанич в своём докладе коснулся и этой темы. Он заявил, что проблемы с 10 нм привели к тому, что AMD смогла вырваться в технологическом плане вперёд, однако переход на 7 нм не вызовет трудностей, поскольку это совершенно новая технология производства, к тому же компания поставит себе менее амбициозные цели.

Исполнительный директор Intel Брайан Крзанич
Исполнительный директор Intel Брайан Крзанич

«7 нанометров будет первым переходом к литографическим инструментам, которые затем откроют нам возможность к печати элементов намного, намного мельче, и намного проще. Так что это первый шаг, отделяющий 10 и 7 нанометров. Ещё одна вещь… из-за которой мы не сделали 10 нанометров, связана с намного более агрессивным фактором масштабирования. Вместо наших типичных 2,4, промышленность применяет масштабирование в 1,5 и 2 раза», — заявил Крзанич. Он уточнил, что переход на 10 нм должен привести к масштабированию в 2,7 раза, а это очень сильно осложняет задачу.

Сбудутся ли обещания, данные директором своим акционерам, мы узнаем только через пару-тройку лет.

TSMC представила технологию производства микросхем WoW 3D

Taiwan Semiconductor анонсировала внедрение технологии производства объёмных стековых чипов. Эта технология была названа пластина-на-пластине (Wafer-on-Wafer, или WoW). Также компания пообещала готовность 7 нм+ процесса в этом году и 5 нм процесса в следующем.

Современные микросхемы очень сложно уменьшать, поэтому переход на более тонкие техпроцессы занимает много времени. Однако промышленность требует увеличения числа транзисторов в чипе, и в TSMC придумали как удвоить их количество, применив стеки. Многослойные конструкции давно используются в микросхемах памяти, но только теперь TSMC стала готова предложить эту технологию для всех типов чипов.

Пластина микросхем
Пластина микросхем

Технология, созданная в партнёрстве с Cadence Design Systems, основана на существующих техниках чип-на-пластине-на подложке (Chip-on-Wafer-on-Substrate — CoWoS) и интегрированного разветвления (Integrated Fan-Out — InFO). По сути, технология WoW заключается в изготовлении двух обычных пластин микросхем, которые производятся перевёрнутыми, так, что сверху и снизу оказывается подложка. Затем традиционные пластины связываются сквозными проводниками по технологии through-silicon via (TSV), образуя пакеты.

Структура чипов TSMC WoW

Кроме технологии WoW в компании также подтвердили, что в этом году она будет готова выпустить усовершенствованный 7 нм процесс, в то время как 7 нм технология первого поколения будет доступна для массового производства. В следующем же году TSMC готовится выпустить 5 нм микросхемы.

2 нм могут оказаться невыгодными

В ходе мероприятия группы Synopsys, прошедшего в Санта Кларе, Калифорния, прозвучали слова сомнения о возможности перехода полупроводниковой промышленности на 2 нм нормы производства в будущем, поскольку этот переход вряд ли будет экономически целесообразным.

Конечно, инженеры видят способы уменьшения транзисторов до 5 нм, 3 нм и даже 2 нм, но некоторые сомневаются в коммерческой эффективности этих переходов. Пока об этом говорить слишком рано, но повышение сложности и рост затрат на всё уменьшающиеся чипы может означать, что даже 5 нм процесс окажется экономически нецелесообразным.

Дорожная карта уменьшения размеров транзисторов в микросхемах
Дорожная карта уменьшения размеров транзисторов в микросхемах

«Прирост производительности в 16%, полученный при переходе на 10 нм, теряется при переходе на 7 нм по причине сопротивления в металлических дорожках. Энергосбережение, возросшее на 30% при 10 нм, при переходе на 7 нм возрастёт на 10—20%, а площадь кристалла, уменьшившаяся на 37% при 10 нм сократится на 20—30% с переходом на 7 нм», — заявил Пол Пензес, старший директор технологической команды Qualcomm.

«Площадь по-прежнему уменьшается на хорошую двухзначную величину, но скрытые затраты возрастают, означая, что реальные преимущества в стоимости и прочие улучшения начинают снижаться… И не ясно, что останется на 5 нм», — добавил Пензес, допустив, что 5 нм процесс может стать единственным улучшением после 7 нм.

Графеновые чипы могут никогда не стать массовым продуктом

В новом поколении процессоров, изготовленным по 10 нм нормам, компания Intel в двух нижних слоях микросхемы планирует использовать кобальт.

Однако обозреватели считают, что в будущем большинство производителей продолжит использовать медные проводники и интерконнекты. Многие годы считалось, что для дальнейшего уменьшения производственного процесса потребуются новые материалы. В то же время IBM опубликовала презентацию, в которой считает медь достаточным проводником в микросхемах до 5 нм процесса, и даже ниже.

Растравы кислотой при производстве интегральных схем

Также компания Aveni выяснила, что щелочное травление позволяет расширить использование меди до 3 нм, и, возможно, данный подход будет применим до самого конца технологии CMOS.

В компании убеждены, что щелочная гальванизация делает уход от меди бессмысленным, поскольку кобальт при этом процессе не разрушается. «Одной из проблем с кислотными химикатами является частый протрав подлежащего барьерного слоя. Со щелочными химикатами у вас не возникает эта проблема растрава подслоя», — заявил в интервью технический директор Aveni Фредерик Райнал.

Samsung может стать крупнейшим производителем микросхем

Обозреватели рынка полупроводников уверяют, что в скором времени может появиться новый мировой лидер в этой отрасли — компания Samsung должна стать крупнейшим производителем чипов, сместив с пьедестала Intel.

Поскольку «корона» победителя определяется по количеству общих продаж, лидер отрасли может смениться в связи с высоким спросом на чипы DRAM и NAND, которые успешно производятся южнокорейским гигантом. Многие пользователи, особенно в Китае, предпочитают смартфоны с большим объёмом ОЗУ и большим объёмом встроенной памяти, что играет Samsung на руку. Кроме того, цены на DRAM и NAND выросли в первом квартале на 40 и 45% соответственно, что позволяет компании зарабатывать ещё больше средств и способствует росту производства.

Гибридный чип NAND и DRAM от Samsung

Аналитики из IC Insights полагают, что в этом году рынок DRAM вырастет на 39%, в то время как рост рынка NAND составит 25%.

Прогнозируется, что во втором квартале Intel сообщит о продажах на 14,4 миллиарда долларов, в то время как Samsung отчитается о продажах на 14,9 миллиардов. Учитывая обстоятельства и высокую цену на память, аналитики ожидают, что Samsung обойдёт по продажам Intel по результатам 2017 года.

Тем не менее, если к концу года цена на микросхемы памяти быстро снизится, Intel может сохранить за собой лидерство.

Globalfoundries может быть продана

В Сети стали появляться слухи о том, что компания Globalfoundries может быть выставлена на продажу, поскольку её владелец столкнулся с резким падением продаж на сырую нефть.

Компания Globalfoundries была основана в 2009 году как производственное подразделение AMD. Спустя три года она была окончательно продана независимому фонду Mubadala Development Co. из Абу-Даби.

И теперь, по всей видимости, Mubadala решила избавиться от всех подразделений производителя чипов. Эта сделка может принести фонду от 15 до 20 миллиардов долларов США. В Bloomberg отмечают, что финансируемая государством Mubadala уже связывалась с потенциальными покупателями, однако информаторы сайта отмечают, что никаких финансовых предложений не поступало.

GlobalFoundries

В настоящее время ОАЭ стремится продать многие финансируемые государством компании на фоне продолжающегося обвала цен на сырую нефть и негативного влияния этого факта на экономику эмирата.

Ранее же эмират имел долгосрочные планы по созданию собственного завода по производству микросхем, что должно было диверсифицировать экономику, ослабив зависимость от добычи нефти. И действительно, в GloFo было вложено много денег. Так, в октябре компания приобрела подразделение по выпуску микросхем у International Business Machines Corp., получив за это 1,5 миллиарда долларов от самой IBM, поскольку этот бизнес был убыточен.

Кроме того отмечается, что Mubadala создала совместное предприятие с Trafigura Beheer BV, получив 50% долю в трёх шахтах на территории Испании.