Новости про TSMC

Оверклокер сравнил 14 нм технологию Intel и 7 нм технологию TSMC под электронным микроскопом

В настоящее время Intel выпускает свои процессоры по 14 нм нормам. Это продолжается уже много лет. Формально технология называется 14 нм+++ после целого ряда усовершенствований. В то же время AMD выпускает свои процессоры по нормам 7 нм, но насколько эти технологии отличаются на самом деле?

Известный оверклокер der8auer решил проверить, чем отличаются процессоры Intel Core i9-10900K и AMD Ryzen 9 3950X при изучении их под электронным микроскопом. Для этого он снял с процессоров корпусы и отшлифовал ядра до требуемого для электронной микроскопии состояния. Затем он посадил чипы в держатель, используя электропроводный клей, чтобы через него могли проходить рентгеновские лучи. Для проведения сравнения он использовал области с кэшем второго уровня как наиболее репрезентативные для техпроцесса производства. Дело в том, что логическая часть чипов может сильно отличаться, а потому сравнивать между собой разные логические микроархитектуры совершенно неправильно.

Микрофотографии 7 нм и 14 нм транзисторов

Сравнив транзисторы в области с кэшем он установил, что у Intel ширина затвора равна 24 нм, а у AMD — 22 нм, то есть разница минимальна. В то же время плотность у TSMC намного выше. Высота затворов также почти одинакова, однако и в этом случае у TSMC наблюдается большая плотность.

Сравнение высоты затворов транзисторов, изготовленных по 7 нм и 14 нм
Сравнение ширины затворов транзисторов, изготовленных по 7 нм и 14 нм

Таким образом явно видно, что ни 14 нм, ни 7 нм технология не имеют ничего общего с реальным размером затворов в транзисторах. Более старые технологии действительно отражали размеры элементов, но сейчас — нет. Теперь это лишь бренды. Собственно, об этом когда-то и предупреждал Филип Вон, корпоративный вице-президент компании TSMC. Тем не менее, 7 нм процесс TSMC позволяет расположить большее число транзисторов на единице площади процессора.

Китайцы переманили более 100 ветеранов TSMC

Японское издание Nikkei опубликовало своё расследование, согласно которому китайские компании-производители микросхем, под названием Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) и Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC), за прошлый год переманили к себе более 100 ветеранов из TSMC.

Обе китайские компании щедро финансируются правительством Китая и пытаются реализовать амбициозный план по полной независимости индустрии аппаратного обеспечения к 2025 году. Обе компании появились в 2017 году и начали нанимать специалистов и директорат, работавший в полупроводниковой индустрии. Фирмы начали разработку технологии производства FinFET по 14 нм классу, которая будет применяться для выпуска широкого спектра продукции, включая SoC, ASIC, коммуникационные чипы и накопители.

Производство микросхем

Журналисты отмечают, что за последнее время Тайвань потерял более 3000 инженеров в области полупроводников, которые перешли в различные стартапы и предприятия на большой земле. И хотя в TSMC выразили «крайнюю обеспокоенность» переезду талантов в Китай, компания не видит в этом угрозы на ближайшее время. При этом отмечается необходимость национальной стратегии по удержанию специалистов предложением лучшей оплаты, чем у конкурентов.

TSMC планирует 12-стековые HBM в 2023 году

Компания TSMC раскрыла некоторые планы по изготовлению пакетов с применением новой технологии CoWoS-S.

Новая технология позволит конструкторам создавать гигантские логические схемы, а также многоуровневые стеки памяти HBM. Одним из главных ограничений для этого является размер интерпозера.

Дорожная карта размеров микросхем TSMC

Производитель сообщает, что в 2023 году сможет увеличить размер микросхем в 4 раза, что даст возможность изготавливать стеки HBM в 12 слоёв. Компания Micron предложит в 2022 году память типа HBMnext, что при объединении с GPU позволит феноменально увеличить скорость обработки.

Отмечается, что 12-стековая реализация самой быстрой на сегодня памяти HBM2E Samsung Flashbolt со скоростью 3200 МТ/с позволит обеспечить скорость в 4,92 ТБ/с, что во много раз быстрее самых производительных современных конструкций.

TSMC рассказала о подготовке к 3 нм технологии

В ходе ежегодного Симпозиума Технологии компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Company рассказала о готовящейся технологии производства N3 (3 нм).

Компания отметила, что планирует начать рисковое производство уже в 2021 году, а к массовому выпуску она перейдёт в 2022 году. До выпуска N3 компания будет вести производство по нормам N5 (5 нм) и N5P (5 нм+).

Пятинанометровый процесс обеспечивает 15% прирост производительности по сравнению с 7 нм, при сохранении энергопотребления. Альтернативно заказчики могут получить 30% снижения потребления энергии без прироста к скорости. Переход на 5 нм обеспечит увеличение транзисторной плотности в 1,8 раза.

Микросхема

Следующая технология, 5 нм+, станет модификацией 5 нм и обеспечит 5% подъём частоты или 10% снижение энергопотребления. Однако самое интересное начинается при переходе на 3 нм. Эта технология даст 25—30% прорыв в снижении потребляемой энергии при той же производительности, что и 5 нм. Либо же предлагается поднять производительность на 10—15% без изменений в энергопотреблении. Транзисторная плотность вырастет в 1,7 раза.

Кроме этого компания сообщила, что продолжает и дальнейшие разработки, пытаясь создать нанолисты и нанопровода применяя материалы нового поколения вместо кремния. Для будущих разработок компания ищет возможности применения высокомобильных каналов, 2D-транзисторов и углеродных нанотрубок.

AMD столкнулась с дефицитом процессоров Ryzen

Мобильные процессоры Ryzen пользуются невероятным успехом, но у каждой медали две стороны. Появившаяся проблема касается возникшего дефицита.

Немецкий производитель ноутбуков Schenker сообщил, что даже несмотря на свой небольшой портфель заказов компании не хватает процессоров Ryzen 4800H. И это касается всей серии мобильных APU Ryzen 4000. По словам Schenker, компании AMD необходимо производить вдвое больше блинов, чтобы удовлетворить потребности рынка.

AMD Ryzen 3000

Однако AMD говорит, что сложившийся дефицит — не её вина. В настоящее время большая часть производственных мощностей TSMC занята производством APU для приставок PlayStation 5 и Xbox Series X, поэтому привлечь дополнительные производственные ресурсы просто невозможно.

Сложившаяся ситуация стала закономерным результатом отказа от собственного производства и переносом всех заказов в аутсорс.

AMD патентует собственный гибридный процессор

Недавно опубликованный патент, касающийся архитектуры процессоров, пролил свет на то, каким AMD видит будущее мобильных CPU.

Согласно этому патенту AMD хочет иметь возможность производить гетерогенные процессоры, которые будут содержать ядра с «большими возможностями» и с «малыми возможностями». В общем, всё это очень похоже на архитектуру big.LITTLE от ARM или же решение Intel Lakefield.

AMD

В описании говорится, что «второй процессор с малыми возможностями сконфигурирован для исполнения задач при меньшей производительности, чем первый процессор».

Структура процессора из патента AMD на гетерогенную архитектуру

В патенте есть множество схем. На одной из них сказано, что оба процессора будут иметь общий кэш, контроллер и основной доступ к памяти, а взаимодействие между кластерами может быть реализовано по различным схемам. В любом случае, у малого процессора будет возможность запустить большой для выполнения тяжёлых задач. Малый же процессор будет выполнять текущие операции работы ОС, такие как безопасность и таймеры.

Структура процессора из патента AMD на гетерогенную архитектуру

Безусловно, этот подход позволит понизить энергопотребление конечных устройств, но не стоит забывать, что публикация патента вовсе не означает его реализацию.

NVIDIA не беспокоится о Big Navi

В прошлом году компания NVIDIA сообщала, что у неё могут быть проблемы с конкурентами, поскольку AMD создаёт отличный GPU.

Тогда NVIDIA говорила, что попытки перевести производство на Samsung оказались малоуспешными, а возврат к TSMC был затруднён тем, что у производителя уже не оказалось достаточного количества производственных мощностей, которые были заняты как раз AMD.

Война видеокарт

Графические процессоры RDNA 2 от AMD имеют все шансы побороть видеокарты NVIDIA Ampere, однако их можно рассматривать как временных конкурентов. По информации издания «Moore's Law is Dead», компания «NVIDIA не беспокоится о том, что AMD сможет побить её топовую карту». Их беспокойства будто RDNA 2 сможет обойти GeForce RTX 3080 оказались беспочвенными, поскольку NVIDIA смогла производить их по 8 нм технологии у Samsung.

При этом топовые карты Ampere, которые NVIDIA будет производить на заводах TSMC по нормам 7 нм, смогут легко обойти и Big Navi, и саму RTX 3080.

По слухам, GeForce RTX 3080, изготовленная по 8 нм нормам Samsung, опережает RTX 2080 Ti на 15—25%, а GeForce RTX 3090, выпускаемая на TSMC по 7 нм нормам, опережает RTX 2080 Ti на 45—60%. Заметная разница.

Softbank рассматривает множественные предложения при продаже ARM

На прошлой неделе появилась новость о том, что единственным покупателем, ведущим переговоры с Softbank касательно покупки ARM, является NVIDIA. Однако теперь в такой сделке заинтересованы множество технологических гигантов.

Известно, что NVIDIA ведёт «глубокие» переговоры, однако интерес выразила и Samsung. Сообщается, что Softbank также получила предложение от TSMC и Foxconn. При этом издание Nikkei Asia сообщает, что у этих компаний такой же финансовый план, что предлагает и NVIDIA.

ARM

Таким образом, вырисовываются уже 4 претендента на ARM, а потому создание консорциума по управлению и владению ARM, кажется вполне закономерным шагом. Кроме того, Nikkei отмечает, что некоторую заинтересованность в этом активе выразили также Apple и Qualcomm, так что идея создания консорциума выглядит реалистичной.

Несмотря на это также с пожеланиями выкупа ARM Holdings выступило правительство Великобритании, обосновывая это крайне высокой важностью в развитии государства.

TSMC займётся производством процессоров для Mac

Сейчас у Apple в наличии одни из лучших процессоров для мобильных устройств, и нет сомнений, что её инженеры проведут прекрасную работу по созданию процессора для компьютера, однако Apple не где это всё производить.

Архитектура процессоров Apple

По информации сайта DigiTimes компания Apple планирует усилить партнёрство с TSMC, которая и будет производить в следующем году намного больше чипов для Apple. После того, как TSMC заставили отказаться от производства для Huawei, у компании появилось множество незадействованных мощностей, которые с удовольствием и заняла Apple.

Таким образом, Apple останется для TSMC крупнейшим заказчиком чипов. В опубликованных слухах также отмечается, что Apple в своих новых компьютерах Mac будет использовать USB-контроллер от ASMedia.

GPU для видеокарт NVIDIA RTX 30-й серии будут изготовлены по 8 нм нормам Samsung

Согласно множеству слухов, компания NVIDIA планирует использовать 8 нм LPP-процесс от Samsung для производства графических процессоров своих видеокарт RTX 30-й серии, вместо 7 нм технологии TSMC.

При этом известно, что ускоритель NVIDIA Ampere A100 производится именно TSMC по 7 нм нормам. Множественные источники гласят, что новое поколение видеокарт NVIDIA будет полностью изготовлено по 8 нм процессу на заводах Samsung.

Честно говоря, эти слухи не выглядят правдоподобными. Известно, что Samsung хочет побороться за лидерство с TSMC, для чего продаёт свои блины с микросхемами дешевле конкурента. Но это не означает, что NVIDIA откажется от TSMC.

NVIDIA RTX 3080

Раньше NVIDIA всегда удавалось создать высокопроизводительные и экономные к энергии продукты, не прибегая к топовым технологиям. Достаточно сравнить энергопотребление 7 нм Navi от AMD с 12 нм решениями NVIDIA.

При этом не стоит исключать частичного перехода на процессоры, производства Samsung. Сейчас NVIDIA заказывает у южнокорейского гиганта GPU для нижнего сегмента видеокарт. Возможно, этот же подход сохраниться и в будущем.

В любом случае, правду мы узнаем после анонса видеокарт 30-й серии.