Новости про ARM, TSMC и производство

Поскольку компании добились успеха при переходе от 20 нм SoC к 16 нм FinFET, они решили вновь объединить усилия для технологии 10FinFET. На начальном этапе работа предусматривает изучение физической возможности конструирования чипа и создания методологий для поддержки клиентов, желающих изготовить 10 нм FinFET процессоры уже в четвёртом квартале 2015 года.

В TSMC решили применить знания из предыдущего поколения 20 нм SoC и 16 нм FinFET процесса в экосистеме ARM. Это позволит предложить высокую производительность и энергетические усовершенствования в 10 нм FinFET, которая станет лучшей технологией, чем прежние. Экосистема ARM также может получить преимущества Open Innovation Platform (OIP) от TSMC, которая включает набор интерфейсов экосистемы и компоненты для совместной работы, созданные и поддерживаемые самой компанией.

Объединённые инновации от предыдущих сотрудничеств ARM и TSMC позволили клиентам ускорить разработку своих продуктов и получить преимущества лидеров технологии и разработки. Среди прочих преимуществ отмечаются ранний доступ к документации ARM Artisan Physical и отпечаткам чипов ARM Cortex-A53 и Cortex-A57 на 16 нм техпроцессе FinFET.

Новая система-на-чипе содержит два ядра Cortex-A57 и четыре ядра Cortex-A53. Этого удалось достичь благодаря тесному сотрудничеству TSMC и исследовательским подразделением ARM Hsinchu Design Center.

Новый 16 нм процесс FinFET предлагает значительные улучшения, по сравнению с нынешними хай-энд вычислительными системами. Так, он позволяет на 40% увеличить производительность при той же потребляемой мощности, либо же на 55% снизить мощность, сохранив те же вычислительные способности. Кроме того, новая технология позволяет выпускать более сложные тестовые чипы с ядрами Cortex-A57 и Cortex-A53.

Как известно, компания TSMC в ходе этого года сделает более 20 отпечатков по 16 нм процессу для разных заказчиков. Кроме того разработчики продолжают совершенствовать процесс производства. Их новая, расширенная версия 16 нм FinFET (16FF+), сможет дать процессорам дополнительные 15% производительности без увеличения потребляемой мощности.

В настоящее время 2,3 ГГц является предельной частотой для 28 нм Snapdragon 800 и Tegra 4i (Grey), которые выйдут в конце этого или начале следующего года.

И как обычно, чтобы преодолеть данное ограничение, необходимо использовать техпроцесс с меньшим размером транзисторов. 20 нм процесс TSMC позволит на 30% поднять скорость и в 1,9 раза увеличить плотность при 25% снижении энергопотребления. Тридцатипроцентное ускорение означает, что частота SoC ARM будет находиться на уровне 3 ГГц со значительным увеличением числа транзисторов, используемых в основном под нужды GPU. Скорее всего, именно таким образом компания NVIDIA и обеспечит установку видеоядра Kepler в процессор Logan, однако пока подтверждения этому нет.

Снижение энергопотребления на 25% будет означать на четверть увеличенный срок автономной работы, а поскольку малый срок автономной работы является основным недостатком смартфонов, данная модификация будет крайне важной для потребителей.

Такой технологический переход значительно улучшит позиции альянса ARM в конкуренции с производителями x86 процессоров. Но не стоит забывать, что Intel и AMD не дремлют. В 2014 году Intel планирует выпустить свой 14 нм Atom, предназначенный для планшетов и смартфонов, а AMD, в то же время, при производственной поддержке GlobalFoundries, собирается выпустить свои 14 нм чипы для планшетов и ноутбуков.

Компания ARM, под лицензией которой работает множество разработчиков чипов, включая Qualcomm, Texas Instruments, NVIDIA и Samsung улучшили производственную технологию TSMC, предложив пакет оптимизации производства. Разработчик утверждает, что предложенные оптимизации для их процессоров Cortex-A5, Cortex-A7, Cortex-A9 и Cortex-A15 помогут прочим разработчикам использовать производственные нюансы TSMC в полной степени.

Предложенные ARM спецификации предполагают, что все лицензированные разработчики будут производить продукцию на заводах TSMC. При этом сама TSMC заявляет о наличии проблем с 28 нм техпроцессом. Рядовые пользователи могут заметить это в задержках выхода линеек видеокарт AMD Radeon HD 7000 и NVIDIA GeForce GTX 680, которые изготавливаются именно на этих предприятиях. По существующим сведениям, компания имеет проблемы с выходом годных чипов, изготовленных по 28 нм топологии.

Также интересным является тот факт, что когда ARM попросила TSMC оказать содействие в 28 нм техпроцессе своим партнёрам, TSMC просто не ответили.

Несмотря на всё это пакет оптимизаций от ARM станет, несомненно, популярным, особенно у тех компаний, которые стремятся максимально сжать всё то, что они получают от конструкторов ARM, используя для этого все возможности как нового 28 нм техпроцесса, так и устоявшейся и зрелой 40 нм технологии. Однако если TSMC не сможет удовлетворить все запросы своих клиентов, ARM придётся разработать и выпустить пакет оптимизаций и для других производителей чипов, например GloFo.

Компания ARM хочет оптимизировать свою физическую технологическую разработку на заводах TSMC с 20 нм технологией производства, поскольку именно она обеспечивает двойной прирост производительности, по сравнению с предыдущим поколением.

Исполнительный вице-президент и старший менеджер процессорного подразделения ARM Майк Инглис (Mike Inglis) заявил, что это первый из 20 нм образцов ARM Cortex-A15 и он прокладывает путь к следующему поколению интеграции и производительности. Он отметил, что комбинация технологии TSMC, последнего процессора ARM Cortex-A15 и ARM Artisan Physical IP Solutions поможет достичь возрастающих требований на высокую производительность и энергоэффективность потребительских устройств.

В представленном отчете ARM особенно подчеркивается усиление сотрудничества между ARM и TSMC. В нём говорится, что тестовая микросхема была реализована с использованием коммерчески доступной цепочки инструментов 20 нм техпроцесса и дизайнерских услуг, обеспеченных совместной работой TSMC OIP Ecosystem и партнёров из ARM Connected Community.