Новости про 7 нм и TSMC

Лиза Су отметила, что разные линейки продуктов будут выпускаться на разных заводах, при этом она ничего не сообщила о деталях. Однако уже в этом году AMD планирует выпустить первый 7 нм продукт. Им будет плата Radeon Instinct на базе архитектуры Vega, предназначенная для машинного обучения. Также в плане компании другие 7 нм продукты, включая GPU Navi и Zen 2 (которые последуют за Ryzen 2000).

«— Что касается GloFo, то по 14 нм и 12 нм нормам компания работает по лицензии Samsung, в то время как 7 нм в большей степени принадлежит GF. Произойдут ли в результате изменения в отношениях?

— Ну, в 7 нм мы будем использовать как TSMC, так и GlobalFoundries. Мы тесно работаем с обоими производственными партнёрами, и у нас будут различные линейки продуктов для каждой из компаний. Я абсолютно уверена в том, что технологический процесс будет стабильным и способным ответить нашим требованиям».

Если Snapdragon 835 и Snapdragon 845 изготавливались на заводах Samsung, то по информации Nikkei, Qualcomm решил перейти к производителю TSMC. Также TSMC будет изготавливать для Qualcomm модемы для смартфонов и лёгких устройств-конвертеров.

Переход от Samsung к TSMC — это большой шаг для Qualcomm и всей индустрии, ведь большинство флагманских Android-смартфонов основаны именно на платформе Qualcomm. Также в ближайшее время начнут появляться ноутбуки на базе этих платформ.

Кроме новости о Qualcomm, Nikkei также сообщила о том, что TSMC также изготовит наследника для Apple A11, который используется в iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X. Сейчас Apple A11 Bionic изготавливается TSMC на 10 нм мощностях.

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.

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.

Ассоциация производителей Semiconductor Industry Association, в которую входят такие гиганты как IBM и Intel, опубликовала дорожную карту, согласно которой транзисторы перестанут уменьшиться в 2021 году. Проще говоря, в этом не будет финансовой выгоды, поскольку компании не смогут окупить затраты. Вместо этого они используют другие технологии повышения плотности, в частности, применят 3D стеки.

В сделанном прогнозе есть много здравого смысла. Количество компаний, производящих процессоры, стало крайне малым. По сути, этим занимается всего 4 фирмы: Intel, GlobalFoundries (бывшая дочка AMD), Samsung и TSMC, и нет никакой гарантии, что все они просуществуют до 2021 года. Также известно, что Intel замедлила разработку чипов. Этот факт также отражает трудности, с которыми сталкиваются производители при уменьшении размеров элементов, в частности, с утечками мощности.

Однако отказ от «утонения» технологии вовсе не означает нарушение закона Мура. Использование объёмных стеков продолжит ещё некоторое время удваивать количество транзисторов. Также представленная дорожная карта не является гарантией. Мы уже много раз слышали о технологических тупиках, и каждый раз у физиков и конструкторов находились новые тузы в рукавах, которые позволяли продолжить прогресс микропроцессоров.

В ходе встречи с инвесторами соисполнительный директор Марк Лиу отметил, что уже более 20 клиентов компании уже заинтересованы в 7 нм технологии, а сама TSMC планирует в 2017 году изготовить 7 нм микросхемы для 15 заказчиков.

При этом массовое производство по 7 нм нормам пока планируется на первое полугодие 2018.

Отмечается, что 7 нм технология позволит использовать 95% оборудования, применённого к 10 нм технологии. Лиу отметил, что компания ведёт работы в строгом соответствии графику. Он добавил: «N7 является дальнейшим расширением технологии N10, с более чем на 60% большей логической плотностью и от 30% до 40% меньшим энергопотреблением».

Компания отмечает, что её 7 нм производство будет предназначаться как для мобильного сегмента, так и для высокопроизводительных вычислений, в то время как 10 нм будет применяться в основном для мобильных SoC. Что касается 10 нм процесса, то Лиу отметил, что заказы на эту продукцию поступают уже с первого квартала, однако большой скачок заказов фирма ожидает во втором квартале 2017 года.

При этом начать выпуск чипов по 7 нм нормам фирма планирует начать уже в 2018 году. Такую информацию распространил в ходе встречи с инвесторами соисполнительный директор Марк Лиу. При этом идёт ли речь об опытном, или о массовом производстве, директор не уточнил.

Также глава отметил, что TSMC уже занимается исследованиями, направленными на 5 нм технологию производства уже в течение года, добавив, что технология будет готова к запуску в первой половине 2020 года.

Отмечается, что выпускаться 5 нм микросхемы будут при помощи экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV): «мы добились значительного прогресса с EUV для подготовки к внедрению, подобному 5 нм».

Что касается 10 нм, то компания отметила, что уже в первом квартале этого года она будет готова отпечатать микросхемы на заказ. Новая версия 16 нм FCC, менее энергоёмкая и менее дорогая версия 16 нм FinFET, будет готова для массового производства также в первом квартале.

В дополнение компания отметила, что во втором квартале 2016 года TSMC внедрит новую более плотную технологию пакетирования InFO, которая найдёт применение у крупных заказчиков. «Мы не ожидаем распространения среди большого числа заказчиков. Правда, мы ожидаем нескольких очень больших заказчиков». Одним из первых заказчиков продукции по технологии InFO станет Apple.

Сообщается, что в настоящее время TSMC проводит аттестацию 10 нм технологии производства, а первые микросхемы, изготовленные на заказ по этой технологии, будут выпущены уже в следующем году. Что касается 7 нм, то первый функционирующий чип SRAM был изготовлен компанией по этой технологии в октябре текущего года. Компания ожидает, что сможет наладить массовое производство микросхем по этой технологии в 2017 году.

О том, как же будет производиться продукция по 5 нм технологии, пока известно мало. Разработка технологии находится на ранних этапах, и пока TSMC размышляет над тем, использовать ли при производстве пластин экстремальную ультрафиолетовую литографию (EUV).

При этом аналитики отмечают, что наилучшим решением для компании может стать комбинирование технологий 193-immersion и EUV. Дело в том, что сама по себе 193i намного дороже комбинации, и требует четырёхкратного наложения металлического подслоя и тройного наложения межслойных переходов. Также уменьшится и скорость роста кристаллов. В то же время исключительно EUV технология потребует меньше слоёв и позволяет охватывать большую площадь, обладает большей производительностью и меньшими энергетическими затратами, однако пока она ещё слишком сырая для промышленного применения.