Новости про TSMC, производство и технологии

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.

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.

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.

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.

Недавно назначенный исполнительный содиректор Марк Лиу в ходе ежегодного форума с поставщиками отметил, что завод хочет начать производство по 16 нм процессу с опережением графика. Ранее компания заявляла о начале попыток изготовления таких микросхем только в первом квартале 2015 года.

Лиу также отметил, что в следующем месяце TSMC приступит к массовому производству SoC на основе 20 нм технологии.

В дополнение Лиу рассказал и о финансовых результатах деятельности компании. Он сообщил, что благодаря 28 нм процессу в 2013 году было заработано 5,4 миллиарда долларов США, и этот процесс к концу года составит 23% от общего производства отпечатков компании.

Также был дан и прогноз развития отрасли в 2014 году. Ожидается, что мировой рынок полупроводников в 2014 году вырастет на 5%, что на процент больше ожидавшегося в 2013 году. Что же касается непосредственно производства полупроводниковых пластин, то здесь ожидается снижение роста с 11% в текущем году до 9% в наступающем. При этом рост самой TSMC будет опережать средние показатели. Содиректор считает, что после показанного в этом году роста на уровне 17—18%, TSMC ожидает также получить двухзначное число роста объёмов производства.

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.

Такой отчет подготовила позавчера тайваньская торговая группа. Отчет основан на неназванных источниках. Свою технологию трёхмерных транзисторов компания Intel представила в мае этого года, при этом тогда же TSMC заявили, что их не интересуют подобные техпроцессы, и что все их усилия направлены на уменьшение физических размеров транзисторов. Однако уличить руководство компании во лжи вряд ли удастся, ведь между разработками Intel и TSMC есть принципиальные отличия.

Так, технология тайваньских разработчиков, получившая название (Through Silicon Vias — TSVs), представляет собой многослойные микросхемы, в которых между различными слоями существуют взаимосвязи, проходящие насквозь. В разработке Intel, под названием Tri-gate, кремниевые дорожки выступают над полупроводниковым субстратом.

Согласно отчета TAITRA, трёхмерные технологии TSMC позволят значительно увеличить плотность транзисторов в чипе, вплоть до 1000 раз. Устройства с трёхмерными микросхемами будут потреблять на 50% меньше электроэнергии. Новая технология позволит обойти множество трудностей, образованных традиционной «плоской» технологией построения микросхем.

Старший вице-президент TSMC по исследованиям и разработкам Шан-Йи Чиан подтвердил информацию, указанную в отчёте и сообщил, что их компания сейчас активно сотрудничает с разработчиками чипов для коммерциализации трёхмерной технологии производства.

«TSMC приложила много усилий, чтобы усовершенствовать свою технологию производства и производственные процессы. Имея множество партнеров и IDM клиентов мы смогли сформировать сильную конкуренцию в полупроводниковой промышленности», — сказал председатель и главный исполнительный директор TSMC Моррис Чанг. «Новая Fab 15 в центральной части Тайваня, в Научном парке подтверждает наши обязательства по обеспечению наших клиентов передовыми технологиями и удовлетворения их потребностей. Создание Fab 15 создаст дополнительно 8000 высококачественных рабочих мест, демонстрируя движение TSMC по пути корпоративной социальной ответственности».

Инвестиции TSMC в Fab 15 будут составлять более 9,3 млрд. долл и начнут приносить плоды в первом квартале 2012 года, когда объект начнёт массовое производство 40-нм и 28-нм чипов. Дальнейшее развитие планируется для изготовления подложек на более совершенных техпроцессах (20-нм и менее).

Помимо строительства новой фабрики, TSMC также вкладывают средства в расширение Fab 12 и Fab 14, которые в настоящее время выпускают до 200000 пластин в месяц. До конца этого года на этих заводах планируется достичь уровня выпуска в 240000 пластин в месяц.