Новости про TSMC и микросхемы

TSMC может отложить 2 нм процесс

По информации тайваньскиого издания TechNews.tw, компания TSMC может отложить внедрение техпроцесса 2 нм до 2026 года.

Если эти слухи окажутся правдой, то это непременно скажется на всей индустрии. Причиной же задержки могут быть несколько факторов, включая архитектурный переход от FinFET к Gate-All-Around (GAA), а также возможные инженерные вызовы при уменьшении транзисторов до 2 нм. Как известно, TSMC является лидером рынка, однако она находится под постоянным прессингом конкурентов, так что потенциальная задержка позволит Samsung усилить свои позиции, тем более что корейский гигант уже перешёл на транзисторы GAA, начиная с 3 нм процесса.

Блин с процессорами от TSMC

Однако вполне возможно, что пока просто слишком рано задумываться о процессах, которые возможны только в 2025 году и позднее. Сама TSMC отрицает проблемы и готовится к пилотному выпуску 2 нм микросхем уже в 2024 году и массовому производству в 2025 году. Возможные задержки в реализации планов заставит заказчиков скорректировать свои стратегии развития или искать других поставщиков.

Samsung догоняет TSMC

По сообщениям обозревателей новый технологический процесс производства микросхем с размером элементов 3 нм от Samsung готов к тому, чтобы отбивать клиентов у TSMC.

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.

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.

Когда остановится масштабирование SRAM или кэш в техпроцессе TSMC 3 нм

Как известно, компания TSMC начала производство микросхем по 3 нм нормам. Этот техпроцесс включает все последние достижения науки, однако он же стал предвестником больших проблем дальнейшего развития.

Дело в том, что по данным самой TSMC, плотность кэш-памяти SRAM в новой технологии 3NE будет точно такой же, как и у 5 нм предшественника.

Более совершенная версия 3NB является более нишевой, и она уже будет иметь некоторое масштабирование SRAM, правда, всего на 5% по сравнению с 5 нм. При этом транзисторы в ядрах будут уменьшены в традиционные 1,6—1,7 раза, хотя этот процесс весьма сложен и эти цифры говорят о Законе Мура весьма приближённо.

Проблема заключается в том, что уменьшить размер процессора, не уменьшая физический размер кэша — невозможно. Процессор настолько большой, насколько большой у него кэш. Место на кристалле, занятое кэшем, не может быть использовано под размещение логики, а учитывая рост числа логических транзисторов производителям микросхем нужно продолжать наращивать размер кэша, чтобы избежать узкого места, связанного с памятью.

И размер транзисторов, с каждым производственным поколением, продолжает сокращаться, а вот компенсировать увеличение кэша за счёт уменьшения SRAM — не удаётся. И именно этот процесс может стать началом конца Закона Мура.

TSMC резко повышает стоимость производства

Полупроводниковое производство требует больших инвестиций и постоянных улучшений, процесс разработки тянется долгие годы. Неудивительно, что, на фоне мировой инфляции, компания TSMC готовится поднять стоимость микросхем.

Сайт DigiTimes сообщает, что блины, которые будут изготовлены по 3 нм нормам, обойдутся заказчикам в 20 000 долларов, на 25% дороже, чем по 5 нм технологии. Что касается процесса 5 нм, то такие блины будут стоить 16 000 долларов, а 7 нм — 10 000 долларов.

20 000 долларов за один блин с микросхемами — это рекордная цена. Однако «TSMC вкладывает огромные средства в развитие, и прикладывает все силы, чтобы клиенты имели доступ к лучшим технологиям в мире».

Сейчас технологические гиганты вроде Apple, AMD и NVIDIA бронируют производство для своих самых современных микросхем. А учитывая, что цена производства вырастет на 25%, нас ожидает заметное подорожание всей электроники.

Apple, AMD и NVIDIA сокращают заказы у TSMC

Пиковый спрос на электронику, вызванный COVID-19, уже закончился. На фоне нарастающего кризиса и инфляции многие страны вводят новые ограничения, из-за чего спрос на потребительскую электронику начинает снижаться. Следствием этого является и снижение заказов на производство микросхем со стороны заказчиков.

Согласно сведений DigiTimes, Apple, AMD и NVIDIA планируют скорректировать свои заказы TSMC в соответствии со спросом.

Так, компания из Купертино планирует сократить целевые поставки iPhone 14 на 10% до 90 миллионов штук.

Что касается производителей видеокарт, то сейчас этот рынок пересыщен предложениями б/у ускорителей из-за резкого спада доходности от майнинга. На фоне этого AMD сократила заказы 7/6 нм блинов на 20 000 штук в период с IV квартала 2022 года по I квартал 2023 года. Заказы по 5 нм нормам остались неизменными.

Другой поставщик GPU, компания NVIDIA, сменил основного производителя чипов с Samsung на TSMC, и теперь на пересыщенном рынке компания решила затянуть момент выпуска новых GPU на 1 квартал, на начало 2023 года. Однако NVIDIA ещё предстоит найти клиентов на свои заказы у TSMC.

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.

Исследователи разрабатывают инъецируемый чип

Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Колумбийского университета разработали самую маленькую одночиповую систему, которая является полноценно работающей электрической схемой.

Имплантируемый чип, производимый TSMC, имеет размеры песчинки, а рассмотреть его можно лишь в микроскоп. Его объём менее 0,1 мм3, а вместо традиционного радиочастотного метода бесконтактного питания и связи, команда полагается на ультразвук.

Шприц для инъекций микросхем

Отмечается, что традиционная имплантируемая электроника имеет куда больший объём, зачастую состоит из разных микросхем, пакетов, проводов и внешних модулей связи. Кроме того, многие из них для питания используют батареи.

В качестве прототипа команда исследователей представила чип, вводимый в тело человека гиподермической иглой. Этот чип способен измерять температуру тела. А вот будущие варианты смогут осуществлять мониторинг других параметров, таких как кровяное давление, сатурацию кислорода и уровень глюкозы.

Прототип чипа внутри иглы для инъекций

Кен Шепард, руководитель исследования, заявил, что его команда хотела бы увидеть, как широко удастся раздвинуть границы применения столь миниатюрных устройств. «Это новая идея для „чипов-как-систем“, это самостоятельный чип, без ничего вокруг, это полностью функционирующая электронная система», — отметил Шепард.