Новости про 3 нм, Samsung и производство

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.

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.

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.

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

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%.

Корейский гигант заявил, что уже в первой половине 2022 года он начнёт производство микросхем по технологии 3 нм, а второе поколение этих чипов появится в 2023. Двумя годами позднее, в 2025, компания будет готова реализовать 2 нм технологию.

Новые техпроцессы компании будут использовать технологии GAA и Multi-Bridge-Channel FET. Первая версия 3 нм процесс производства обеспечит 35% сокращение размера, 30% прирост производительности или 50% снижение энергопотребления, по сравнению с 5 нм технологией. Также 3 нм блины логически близки к технологии 4 нм, которая уже выведена Samsung на массовое производство.

В то же время представитель Samsung на конференции сообщил, что компания продолжит инвестировать в технологию FinFET. Несмотря на то, что 14 нм процесс FinFET устарел на несколько лет, компания продолжает его улучшать, добавив поддержку высокого напряжения 3,3 В и встраиваемую твердотельную память MRAM, повышая скорость и плотность записи.

По информации Digitimes компания TSMC столкнулась с трудностями при разработке 3 нм процесса, которые могут привести к задержке реализации технологии. В свою очередь и Samsung не может достичь успеха с 3 нм технологией, что также выбивает её из графика. Всё это может привести к тому, что 5 нм процесс будет существовать дольше, чем планировалось, замедлив прогресс компаний, полагающихся на передовые технологии производства.

Если это так, то у Intel есть отличный шанс догнать Азиатские компании. В настоящее время Intel расширяет ассортимент продуктов, изготавливаемых по 10 нм нормам. При этом 10 нм технология Intel эквивалентна 7 нм TSMC в плане размеров транзисторов.

Это будет улучшенная версия технологии 3 нм. Наверное, никого не удивит, что одним из первых клиентов на неё будет Apple. Это компания всегда отличалась большими аппетитами на производственные мощности. И теперь эти аппетиты выросли, ведь к SoC для iPhone и iPad теперь добавились ещё и процессоры для ПК.

Массовое производство по 3 нм технологии начнётся уже во второй половине 2022 года. А уже годом позднее появится улучшенная версия этой технологии.

В настоящее время тайваньский производитель микросхем является лидером рынка и предлагает удобные для разработчиков решения и передовые технологии производства. На втором месте находится Samsung, однако её технологии не столь совершенны, как у TSMC. Остальные же производители уже несколько лет не могут угнаться за лидерами.