Новости про микросхемы и производство

IBM и Samsung разработали новые транзисторы с невероятной энергоэффективностью

Корейский гигант Samsung Electronics, наряду с IBM, начал создавать новую конструкцию полупроводников, которая даёт возможность создать архитектуру вертикальных транзисторов.

Её использование означает снижение энергопотребления на 85%, по сравнению с существующей технологией. Обе компании заявили, что новая архитектура позволит создавать полупроводниковые устройства толщиной менее нанометра.

«Вафля» с микросхемами

Нынешняя конструкция интегральных схем предполагает горизонтальное размещение транзисторов. Электрический ток протекает в них от края до края, насквозь. Закон Мура гласит, что число транзисторов, то есть плотность интегральных схем, удваивается каждые два года. Но инженерные идеи уже заканчиваются, и дальнейшее уменьшение размеров оказалось под угрозой.

Новая архитектура транзисторов Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET) меняет всё. Используя её, производители смогут размещать транзисторы перпендикулярно к плоскости чипа, что позволит продлить жизнь закону Мура. Также эта архитектура сможет обеспечить удвоение производительности или снижение энергопотребления на 85%, по сравнению с нынешними решениями. Это значит, что ваш смартфон от одной зарядки сможет проработать не один день, а целую неделю.

AMD и GlobalFoundries обновили соглашение о производстве

Компания AMD сообщила о том, что обновила своё соглашение с GlobalFoundries на поставку блинов. Согласно новому договору AMD обязуется приобрести у GlobalFoundries блины с микросхемами на сумму 2,1 миллиарда долларов за период с 2022 по 2025 год.

Предыдущая версия соглашения длилась по 2024 год, а сумма договорённости составляла 1,6 миллиарда. Обновление предусматривает продление договора на год и увеличение суммы на 500 миллионов.

Соглашение предусматривает производство по заказу AMD 12 нм и 14 нм блинов с компонентами cIOD и sIOD для процессоров и чипсетов материнских плат. Процессоры с 12 нм ядрами ввода-вывода, такие как Milan и Vermeer пробудут на рынке до 2023—2024 года.

Факт расширения соглашения свидетельствует о продолжении использования компанией ядер ввода-вывода 12 нм класса в сериях процессоров Genoa и Raphael. Это будут блоки, которые обеспечивают работу последних технологий, включая корневой комплекс PCI-Express Gen5, контроллеры памяти DDR5 и 3-е поколение Infinity Fabric.

Рынок полупроводников за год вырастет на 17,3%

Аналитическая компания IDC сообщает, что, по её оценке, рынок полупроводников в 2021 году вырастет на 17,3%, по сравнению с 10,8% в 2020 году.

По мнению аналитиков, уже к середине следующего года нас ожидает нормализация и баланс производства и спроса, а в 2023 году потенциально возможно перепроизводство, поскольку в конце следующего года готовится крупные расширения производств.

Рост рынка будет стимулироваться мобильными телефонами, ноутбуками, серверами, автомобилями и смарт-домами, игровыми системами, носимой электроникой и точками доступа Wi-Fi. К IV кварталу 2021 года дефицит должен ослабнуть, а далее ситуация с поставками будет только улучшаться.

Рынок полупроводников

Несмотря на очередную волну COVID-19 потребление микросхем остаётся высоким. Профильные предприятия загружены заказами до конца года, а производственная нагрузка близка к 100%. В связи с этим компании, не имеющие собственных производств, будут ограничены в поставках. Производство начнёт поспевать за заказами в третьем квартале, однако значительно нарастить выпуск не выйдет из-за лимитированных поставок сырья.

Цены на полупроводниковые блины в ходе первой половины 2021 года выросли, и IDC считает, что до конца года они будут расти постоянно, подгоняемые дороговизной сырья и необходимостью инвестиций в более совершенные процессы производства.

Samsung Foundry увеличивает цену производства микросхем

Южнокорейский производитель микросхем Samsung Foundry объявил об увеличении цены на производство чипов, что несомненно повлияет на огромное количество игроков на компьютерном рынке, включая NVIDIA, которая производит GPU для современных видеокарт именно у южнокорейского гиганта.

Причиной этого роста называется необходимость накопления средств для открытия нового завода в Пхентаке, где будут выпускаться микросхемы по технологиям 5 нм и 4 нм, что необходимо для сохранения конкуренции с TSMC, продукция которой находится в дефиците.

Блин с микросхемами Samsung

Учитывая, что Samsung уже подписала договоры с рядом своих клиентов, повышение цены не должно сказаться на продукции для графических плат и других изделий, уже находящихся в производстве. Однако при необходимости заключения нового контракта, клиент будет вынужден заплатить и новую цену. Будем надеется, что у NVIDIA достаточно долгосрочный договор, и это подорожание её не коснётся.

У Samsung проблемы с наладкой 5 нм процесса

Производство микросхем — сложная задача. Проблемы с переходом на новые технологии не являются редкостью. С ними сталкиваются даже крупнейшие компании, вроде Intel и GloFo, которая так и не вышла из кризиса. Сейчас же в затруднительной ситуации оказалась Samsung.

Согласно информации, опубликованной Business Korea, компания Samsung снова испытывает проблемы с наладкой 5 нм процесса. Ранее сообщалось, что внедрение 5 нм технологии южнокорейским гигантом продвигается медленно, но было неясно, насколько всё плохо и удалось ли компании решить проблемы.

По информации прессы, технология 5 нм от Samsung страдает низким качеством продукции. Выпуск годных микросхем составляет 50%. Это значит, что каждый второй выпущенный чип является бракованным. И это очень плохо.

Микросхемы памяти Samsung

Обычно технология считается готовой для массового производства, когда доля годной продукции достигает 95%. При меньших величинах прибыльность такого производства резко падает. Компания Samsung запускает процесс 5 нм на заводе V1 Line, расположенном в Хвасоне. Для производства используется оборудование с ультрафиолетовой литографией, и несмотря на упорную работу инженеров результаты качества не превышают 50%.

Будем надеяться, что корейские специалисты найдут выход из сложившейся ситуации, это очень важно на фоне продолжающегося кризиса полупроводниковой продукции. Иначе нас ждёт очередное усиление дефицита.

Apple и Intel заказали производство у TSMC по 3 нм нормам

Компании Apple и Intel станут первыми получателями микросхем, изготовленных по новой технологии TSMC, 3 нм, и произойдёт это раньше, чем технология станет доступной остальным игрокам рынка.

Сайт Nikkei Asia сообщает, что Apple и Intel уже тестируют конструкцию своих микросхем с производственной технологией 3 нм от TSMC. Суть процесса заключается в получении готовых микросхем во второй половине следующего года.

По данным TSMC, технология 3 нм может увеличить производительность вычислений на 10—15%, по сравнению с 5 нм, при этом снизив энергопотребление на 25—30%.

TSMC

По всей видимости, первым устройством с 3 нм процессором станет Apple iPad. Телефоны iPhone, которые выйдут в следующем году, должны использовать 4 нм процессоры из-за графиков планирования.

Что касается Intel, то она работает над двумя 3 нм проектами с TSMC, которые нацелены на ноутбуки и центры обработки данных. Массовое производство этих процессоров запланировано на конец 2022 года.

TSMC начнёт рисковое производство N4 в III квартале

Компания TSMC быстро развивает своё производство. На фоне глобального дефицита микросхем мировой лидер стремится сохранить свою позицию, активно внедряя новые технологии и высвобождая имеющиеся мощность для менее требовательных заказчиков.

Новый технологический процесс N4, также называемый 4 нм, TSMC планирует опробовать уже в III квартале 2021 года. В ближайшие месяцы фирма начнёт рисковое производство микросхем.

Следующим же этапом станет технология N3, 3 нм. Она будет запущена на совершенно новом заводе во второй половине 2022 года и станет первой в мире технологией производства такого уровня.

И хотя такая модернизация стоит очень дорого, вряд ли компания испытывает проблемы с финансами. На фоне продолжающегося дефицита микросхем TSMC уже уведомила своих клиентов об очередном повышении цены на производство.

TSMC видит высокий спрос на N3

Лидер в области производства микросхем, компания TSMC, уже массово производит маломощные чипы по технологии N5. Её модификацией станет N4, однако уже на следующий технологический этап, N3, у компании есть множество заказов.

Технология N3 позволит поднять производительность на 10—15%. При этом массовое производство по технологии с элементами 3 нм начнётся во второй половине 2022 года. Этот основанный на FinFET процесс обещает заметный прорыв, по сравнению с N5 первого поколения. Он не только обеспечит прирост производительности в 10—15%, но и снизит энергопотребление на 25—30% при той же скорости. Плотность транзисторов увеличится в 1,7 раза, а памяти SRAM в 1,2 раза. Плотность аналоговых устройств возрастёт в 1,1 раза.

TSMC

Спрос на эту технологию будет крайне высоким. Компания ожидает, что по этому процессу будет произведено вдвое больше микросхем, чем по N5.

Следующий шаг, N2, станет самым значим прорывом в производстве микросхем за последние годы. В этом процессе TSMC откажется от FinFET в пользу нанолистовой технологии. По словам компании, нанолистовые транзисторы имеют на 15% меньше Vt-вариаций, что «очень хорошо», по сравнению с FinFET.

Также говоря о 2 нм технологии, компания сообщила, где будет находится это предприятие. Его построят в тайваньском Синьчжу. Называться предприятие будет Fab 20. Пока же возведение завода находится на этапе приобретения земли.

IBM заявила о готовности 2 нм технологии

Компания IBM объявила об очередном технологическом достижении, представив миру первый чип, изготовленный по технологии 2 нм.

Как и следует ожидать, новая технология обеспечит множество преимуществ в энергоэффективности и производительности, что характерно для переходов на новые более тонкие техпроцессы.

Процессор IBM, изготовленный по 2 нм нормам, может вмещать до 50 миллиардов транзисторов и обеспечивает на 45% большую производительность и на 75% меньшее энергопотребление, чем современны 7 нм чипы.

Экспериментальные 2 нм процессоры IBM

Главные преимущества 2 нм технологии названы самой IBM:

  • Продление автономной работы смартфонов в 4 раза, зарядка будет требоваться раз в 4 дня.
  • Уменьшение углеродного следа центров обработки данных, которые потребляют 1% энергии, производимой в мире. Оснащение этих серверов 2 нм чипами позволит заметно снизить эту величину.
  • Разительное ускорение функционирования ноутбуков, от более быстрой обработки приложений до языковых переводов и более быстрого подключения к Интернету.
  • Более быстрое выявление объектов и реакции в системах беспилотных автомобилей.

Примечательно, что ранее IBM также самой первой в мире представляла 7 нм и 5 нм технологии. Таким образом, компания продолжила свою лидерскую тенденцию и с 2 нм процессом.

TSMC должна удвоить производство по 5 нм нормам

Расчётная производительность микросхем на заводах TSMC по технологии 5 нм составляет около 55 000 — 60 000 блинов в месяц. Крупнейшим заказчиком на технологию N5 является Apple, по которой она производит новейшие чипы для iPhone (A14 Bionic), а также SoC, такие как M1.

Однако позднее в этом году Apple представит новый iPhone, возможно и появление новых SoC для компьютеров. Также этим процессом хотят воспользоваться AMD и Qualcomm, у которых также будут объёмные заказы. Всё это вынуждает TSMC подготовиться.

Завод Fab 18 от TSMC

Китайская аналитическая компания China Renaissance Securities сделала прогноз, согласно которому тайваньский производитель удвоит свои мощности по технологии N5 и родственным (включая N5, N5P и N4) до 120 000 блинов в месяц. В отчёте сообщается, что большая часть капитальных затрат TSMC в этом году была направлена на подготовку для масштабирования производства.

Следующим техпроцессом TSMC, который будет использоваться длительное время, станет N3. Рисковое производство по этой технологии должно начаться уже в этом году. Массовое же производство по этой технологии стоит ожидать лишь во второй половине 2022 года. Вполне возможно, что Apple сможет использовать технологию TSMC N3 для выпуска процессоров для iPhone 14.