Новости про 5 нм и прогнозы

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.

ARM: стоимость 5 нм чипов — астрономическая

Последние 20 лет производители чипов постоянно уменьшали размеры элементов, чтобы получить преимущества. Это приводило к снижению энергопотребления и повышению производительности при сокращении стоимости.

Однако теперь наступает технологический тупик, и для дальнейшего роста производительности необходимо думать над другой конструкцией микросхем.

Сайт EE Times взял интервью у исполнительного директора ARM Саймона Сегарса, который выразил мнение, что лишь несколько компаний смогут использовать 5 нм конструкции, поскольку стоимость проектирования для этого процесса — астрономическая.

«Стоимость проектирования 5 нм чипов будет астрономической… что ограничивает использование технологии до нескольких компаний, которые могут амортизировать её на разных моделях. Из-за закона Мура вы вынуждены тяжелее трудиться, и уже нет лёгких путей для оптического масштабирования».

В то же время Санджай Мехротра, исполнительный директор Micron, рассказал о влиянии закона Мура на сектор производства памяти. Он сообщил, что ожидает появление NAND стеков из более 200 слоёв, а в области DRAM компания рассматривает шесть техпроцессов, которые заменят традиционные. «Мы хотим использовать EUV в больших объёмах, пока она финансово эффективна», — заявил Мехротра.

TSMC готовит рисковое производство по 5 нм нормам в 2019 году

Один из лидеров рынка по производству интегральных схем, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), ведёт работу, которая позволит ему приступить к рисковому производству микросхем по 5 нм нормам в первой половине 2019 года. Об этом заявил соисполнительный директор компании Марк Лиу.

Технология производства с размером элементов 7 нм будет готова для рискового производства уже в ближайшие месяцы, а массовое производство, по словам Лиу, должно начаться в 2018 году.

Для усовершенствованной версии 7 нм технологии TSMC применит экстремальную ультрафиолетовую литографию (EUV), а также будет её полноценно использовать для 5 нм процесса.

Поскольку 10 нм технологию TSMC используют в основном для мобильных устройств, компания решила ускорить разработку, и начать выпуск коммерческих чипов по этому процессу уже в этом квартале. При этом во второй половине 2017 года поставки будут быстро расти.

TSMC уже работает над 3 нм технологией

Компания TSMC сообщила о том, что закон Мура продолжает действовать, и главной движущей силой стали инновации.

По словам исполнительного директора TSMC Марка Лиу, компания сохранит свой статус лидера технологии, и это всегда являлось фундаментальной стратегией. Сейчас компания массово производит 16 нм процессоры, а в конце года начнёт массовое производство по 10 нм нормам. А уже в начале следующего года компания приступит к рисковому производству по 7 нм технологии, также параллельно  занимаясь разработкой 5 нм технологии.

В то же время, не прекращая работу над 5 нм процессом, компания занимается и исследованиями 3 нм технологии. По словам Лиу, в этих исследованиях заняты порядка 300—400 инженеров.

Более того, директор отметил, что его компания активно работает с университетами по разработке 2 нм технологии, и добавил, что используя эти технологические прорывы, закон Мура сохранят свою актуальность.

EUV будет готова к массовому производству чипов в 2020 году

Компания ASML, производитель оборудования для изготовления микросхем, заявила о получении на второй квартал заказа на 4 машины для экстремальной ультрафиолетовой литографии.

В следующем же году компания рассчитывает продать 12 таких машин. Каждая из таких машин стоит порядка 100 миллионов долларов и является неотъемлемой частью для перехода производителей микросхем на следующий технологический уровень.

Отмечается, что технология EUV будет окончательно готова к реализации в 2020 году. Учитывая перенос сроков выпуска 10 нм процесса у Intel, можно ожидать, что компания перейдёт на 7 нм технологию в то же время, когда TSMC приступит к 5 нм производству.

До полноценного внедрения инструментов EUV требуется провести ещё массу работы. В последних версиях машин ASML устанавливала источник света мощностью 125 Вт, а производственная мощность составляет 85 блинов в час. В настоящее время ASML работает над 210 Вт источником, однако массовое производство потребует источника света мощностью 250 Вт и производственной мощности 125 пластин в час.

Надёжность также имеет большое значение. Производство требует продолжительность включения на уровне 90%, однако сейчас лучшее время равно 80% за четырёхнедельный период.

Закон Мура перестанет работать через 10 лет?

Роберт Колвелл, директор группы микросистем в Defense Advanced Research Projects Agency, рассказал о Законе Мура в ключевой речи на конференции Hot Chips.

Инженер, который однажды придумал конструкцию процессоров класса Pentium, предсказывает, что Закон Мура существует и выполняется из последних сил. Он заявил, что возможность упаковки вдвое большего числа транзисторов каждые два года на кристалле того же размера будет исчерпана к 2020 году с 7 нм технологией производства или к 2022 году с 5 нм техпроцессом.

Колвелл заявил, что прекращение Закона Мура будет иметь далеко идущие последствия для полупроводниковой промышленности, поскольку это будет означать конец экспоненциального роста вычислительной мощности. Он добавил, что инженеры непременно предпримут ряд действий по недопущению застоя, но усомнился, что будут сделаны новые открытия, которые поспособствуют новому экспоненциальному росту производительности либо восстановлению Закона Мура.

Экспоненциальный рост по Закону Мура, продолжающийся уже три десятка лет, привёл нас к ускорению работы процессоров с 1 МГц до фактически 5 ГГц, т. е. к увеличению скорости в 3500 раз. Для сравнения, Колвелл сообщил, что сделанные модификации архитектуры привели к увеличению производительности только в 50 раз. Экспоненциальный рост всегда заканчивается по причине невозможности дальнейшего развития, и существующая тенденция, к сожалению, очень редка.

«Я не ожидаю очередного ускорения в электронике в 3500 раз, может, в 50 раз, за следующие 30 лет», — отметил инженер. Он также добавил, что с завершением действия Закона Мура ежегодный прирост производительности составит не более 10%, к сожалению.