Новости про микросхемы и производство

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.

Globalfoundries завершает приобретение микроэлектронного бизнеса IBM

Контрактный производитель микросхем, компания Globalfoundries, заявила о завершении сделки по приобретению микроэлектронного бизнеса компании. Об этой сделке стало известно ещё в октябре прошлого года.

Согласно договорённости, все существующие заводы IBM в Нью-Йорке и Вермонте, США, передаются Globalfoundries. Последняя также получит эксклюзивное право на поставку чипов для IBM в течение 10 лет.

Globalfoundries и IBM

Весь персонал микроэлектронного подразделения IBM будет принят на работу в новую компанию-владельца производства. Также ожидается наём и дополнительного персонала.

Кроме того, GloFo получит и 16 тысяч патентов на производство микроэлектроники, включая радиочастотную технологию кремний-на-изоляторе (RFSOI) и кремний-германиевую полупроводниковую технологию (SiGe), которые помогут улучшить нынешние разработки GloFo в производстве микросхем беспроводной связи, отвечая требованиям автомобильного и домашнего рынка.