Новости по теме «12 нм технология GlobalFoundries обещает не уступать 10 нм процессам конкурентов»

Для выпуска микросхем компания хочет задействовать роботов и искусственный интеллект, что позволит создать более автоматизированное производство 2 нм чипов, в основном для продвинутых задач ИИ. Прототипирование первых микропроцессоров запланировано на начало следующего года, однако коммерческий выпуск состоится не раньше 2027 года. Высокий уровень автоматизации позволит Rapidus заметно сократить производственный цикл, обеспечив выпуск продукции в три раза быстрее, чем у конкурентов.

Корпуса нового завода будут завершены уже в октябре, в то время как оборудование для ультрафиолетовой литографии поступит в декабре, позволив продолжить процесс наладки производства.

Очевидно, что у бизнеса Rapidus уже заложено технологическое отставание, поскольку ведущие производители микросхем планируют переход на 2 нм процесс уже в 2025 году. Однако компания ожидает, что рынок искусственного интеллекта продолжит стремительный рост, поэтому её продукция, даже несколько технологически отсталая, найдёт своего клиента. Особенно если учесть, что производство будет быстрым и с бескомпромиссным качеством.

Компания отметила, что, в отличие от 16 Гб модулей, для производства которых использовалась технология Through Silicon Via (TSV), микросхемы объёмом 32 Гб не нуждается в ней. Тем не менее, энергопотребление у новых модулей на 10% меньше, чем у прошлого поколения. В результате эта память является хорошим решением для систем с высоким энергопотреблением, вроде промышленных центров обработки данных.

Новые микросхемы памяти DDR5 объёмом 32 Гб запланированы к массовому производству на конец этого года.

Предыдущая версия соглашения длилась по 2024 год, а сумма договорённости составляла 1,6 миллиарда. Обновление предусматривает продление договора на год и увеличение суммы на 500 миллионов.

Соглашение предусматривает производство по заказу AMD 12 нм и 14 нм блинов с компонентами cIOD и sIOD для процессоров и чипсетов материнских плат. Процессоры с 12 нм ядрами ввода-вывода, такие как Milan и Vermeer пробудут на рынке до 2023—2024 года.

Факт расширения соглашения свидетельствует о продолжении использования компанией ядер ввода-вывода 12 нм класса в сериях процессоров Genoa и Raphael. Это будут блоки, которые обеспечивают работу последних технологий, включая корневой комплекс PCI-Express Gen5, контроллеры памяти DDR5 и 3-е поколение Infinity Fabric.

По новым условиям, AMD размещает заказы на блины у GlobalFoundries вплоть до 2024 года, с установленными объёмами выкупа вплоть до 2024 года. За пределами соглашения AMD освобождается от всех эксклюзивных условий.

Прошлое соглашение было заключено в январе 2019 года. Оно устанавливало цели по приобретениям на 2019, 2020 и 2021 годы, ознаменовав разрыв тесной связи между GloFo и AMD. Этот шаг открыл для компании источник 7 нм и более мелких чипов CCD и GPU, производства других предприятий, например, TSMC. В то же время GlobalFoundries остаётся эксклюзивом для 12 нм и более крупных производств.

Обновлённое соглашение открывает множество возможностей для AMD. Для начала, она может наконец-то построить серверное ядро ввода-вывода нового поколения sIOD по более эффективной технологии, чем GlobalFoundries 12LP, например, по 7 нм. Такие изменения просто необходимы, ведь переход на процессоры EPYC Genoa нового поколения должен обеспечивать и стандарты ввода-вывода соответствующего уровня, например, поддержку памяти DDR5 и PCI-Express Gen 5, а сделать это на энергозатратной 12 нм технологии уже не удастся. Сами же комплексные ядра (CCD) Genoa архитектуры Zen 4 должны быть изготовлены по 5 нм технологии.

Обе компании, и Samsung, и GloFo имеют свои предприятия в США. При этом рынок США является крупнейшим для TSMC, которая выполняет заказы для AMD, Apple, Broadcom, NVIDIA и Qualcomm, используя заводы, расположенные преимущественно в Тайване.

Samsung Austin Semiconductor, начавшая работу в 2005 году, была модернизирована для выпуска микросхем по 14 нм FinFET-технологии. При этом предприятие и далее планирует расширяться и внедрять более совершенные техпроцессы для выполнения заказов из США.

Решение Globalfoundries отказаться от гонки за 7 нм технологию привело к тому, что она меньше зависит от противостояния с TSMC на рынке передовых технологий. Тем не менее, в 2018 году GloFo объявила об активной работе с заказчиками на контрактной основе, но спустя год продала часть своего современного 300 мм завода в Нью-Йорке компании On Semiconductor.

Что касается самой TSMC, то она планирует построить и запустить завод с 5 нм технологией производства в Аризоне. Строительство начнётся в 2021 году, а начало производства микросхем запланировано на 2024 год.

Об этом сообщила сама компания AMD. В настоящее время неизвестно, существует ли заметная разница между двумя версиями Polaris 30. Также AMD не предоставила деталей о том, как отличать ядра, изготовленные GlobalFoundries и Samsung. Упаковка обоих ядер проводится в Китае, так что по стране-производителю также отличий нет.

Для следующего поколения GPU в AMD хотят использовать 7 нм процесс, однако, в таком случае, стратегия использования двух производителей сокращается до одного. После того, как GloFo ушла с рынка передовых технологий, единственным возможным производителем становится Samsung.

Также в компании AMD отметили, что могли бы разместить заказы на GPU в TSMC, однако у тайваньского производителя есть огромный список клиентов на 7 нм процесс, каждый из которых занимает, по сути, отдельный завод. Поэтому AMD, с её большими планами на 7 нм, пришлось искать сотрудничества с Samsung.

Стоимость создания микросхем менее 10 нм относительно велика. Недавно HiSilicon планировал потратить как минимум 300 миллионов долларов на разработку 7 нм SoC нового поколения. Разработчики, лишённые производств, боятся тратить большие деньги на до-10 нм процессы, сомневаясь, что в будущем эти затраты окупятся.

К примеру, Qualcomm и MediaTek вместо разработки 7 нм SoC, решили заняться модернизацией своих средне-верхних решений, которые будут выпущены по 14/12 нм процессу. Обе компании задаются вопросом, есть ли необходимость в переходе на 7 нм производство.

Что касается самих производителей, то TSMC и Samsung Electronics уже представили дорожные карты с 7 нм микросхемами. В UMC решили сместить фокус на зрелые и специализированные процессы. Примерно по тому же пути решили двигаться и в GlobalFoundries, закрыв свою 7 нм программу. Крупнейший производитель чипов, компания Intel, и вовсе увязла в 14 нм технологии, уже опаздывая с 10 нм процессом на 3 года.

Контрактный производитель микросхем объявил о сворачивании работы над процессом 7LP (7 нм). Вместо этого он сфокусируется на 14LPP/12LP платформе, и будет изготавливать радиочастотные устройства, встраиваемую память и прочие устройства с низким энергопотреблением. На фоне закрытия 7 нм разработки GloFo сократит 5% персонала, а также разорвёт лицензионные соглашения с AMD и IBM.

Технический директор GlobalFoundries Гэри Пэттон сообщал, что первые 7 нм чипы будут доступны клиентам уже в IV квартале этого года, однако «несколько недель назад» компания решила сделать резкий стратегический разворот.

Он отметил, что решение основано не на технических трудностях, с которыми столкнулась компания, а на изучении возможностей для бизнеса, которые открывались для платформы 7LP, а также из финансовых соображений.

На фоне данного анонса AMD сообщила, что переводит все свои 7 нм процессоры, CPU и GPU, в производство на TSMC.

Наши коллеги из Tom’s Hardware связались с Пейпермастером, и он подтвердил, что речь идёт о переводе на 12 нм производство как графических процессоров Vega, так и Ryzen. Правда, он не стал уточнять, идёт ли речь о тех же Ryzen, но с уменьшенным размером элементов (этап «тик», если так удобнее), либо же это будут Zen+/Zen 2. Ранее же AMD сообщала, что процессоры Zen 2 будут изготовлены по 7 нм нормам.

Ожидалось, что 7 нм чипы Zen будут соперничать с 10 нм Ice Lake, но, по всей видимости, мы увидим противостояние 12 нм LP процесса и 10 нм решения Intel.

Что касается NVIDIA, то свои новые GPU архитектуры Volta она производит по 12 нм нормам FFN на заводах TSMC, так что она давно опередила конкурента. С другой стороны, Volta не является потребительским решением, и пока все процессоры Pascal выпускаются по 16 нм нормам.

Выведенная компания инвестировалась правительственным предприятием из Абу-Даби, Advanced Technology Investment Company (ATIC), а производственные мощности стали называться GlobalFoundries.

Несмотря на некоторые трудности, GloFo прекрасно себя чувствует. Заключив соглашение с IBM, она работает над технологиями менее 10 нм, и остаётся крупнейшим производственным партнёром AMD, построив новый завод в Нью-Йорке.

Однако AMD не сожалеет о продаже производства. Произнося речь на конференции Merrill Lynch Global Technology and Investment Conference, технический директор AMD Марк Пейпермейстер заявил, что переход к беспроизводственной компании помог AMD сфокусироваться на дизайне чипов, не беспокоясь о производстве.

«Конструкторы микросхем не были ограничены возможностями собственного производства и могли обращаться к разным производителям с просьбой оптимизировать производство под конструкцию чипов AMD», — отметил Пейпермейстер, добавив, что переход на 14 нм технологию привнёс в индустрию производства микросхем некую стандартизацию.

Недавно компания AMD объявила о том, что изготовила микропроцессоры непосредственно в Samsung, и этот шаг является ещё одним преимуществом компании при дальнейшем увеличении объёмов производства.

Аналитик Патрик Мурхед из Moor Insights and Security сделал заявление после вопроса инвесторов AMD о том, где же компания произвела большую часть своих микросхем. По его словам, AMD заявляла, что во втором квартале приобрела у GlobalFoundries блинов на 75 миллионов долларов, и это число поразило аналитиков своей маленькой величиной.

Мурхед обратился к AMD, и ему ответили: «AMD имеет крепкие партнёрские отношения с производством, и наши главные производственные партнёры — это GLOBALFOUNDRIES и TSMC. Мы выпустили некоторые продукты в Samsung, и мы получили возможность выпускать продукцию в Samsung при необходимости, что стало частью соглашения о стратегическом сотрудничестве, которое они имеют с GLOBALFOUNDRIES по предоставлению 14 нм FinFET технологии».

Если AMD имеет возможность производить продукцию в Samsung, то для GloFo это плохой знак. Очевидно, что AMD ищет более проворного производителя, в то время как GloFo страдает от нехватки клиентов, особенно после переноса производства процессоров Krishna и Wichita на TSMC.

Даже при небольшом объёме производства у Samsung, AMD получит возможность отказаться от одного из производителей, GloFo или TSMC, если у них возникнут проблемы с производством. Кроме того, GloFo лицензировала 14 нм технологию у Samsung, и это лицензионное соглашение всегда может быть разорвано.

Компания Globalfoundries была основана в 2009 году как производственное подразделение AMD. Спустя три года она была окончательно продана независимому фонду Mubadala Development Co. из Абу-Даби.

И теперь, по всей видимости, Mubadala решила избавиться от всех подразделений производителя чипов. Эта сделка может принести фонду от 15 до 20 миллиардов долларов США. В Bloomberg отмечают, что финансируемая государством Mubadala уже связывалась с потенциальными покупателями, однако информаторы сайта отмечают, что никаких финансовых предложений не поступало.

В настоящее время ОАЭ стремится продать многие финансируемые государством компании на фоне продолжающегося обвала цен на сырую нефть и негативного влияния этого факта на экономику эмирата.

Ранее же эмират имел долгосрочные планы по созданию собственного завода по производству микросхем, что должно было диверсифицировать экономику, ослабив зависимость от добычи нефти. И действительно, в GloFo было вложено много денег. Так, в октябре компания приобрела подразделение по выпуску микросхем у International Business Machines Corp., получив за это 1,5 миллиарда долларов от самой IBM, поскольку этот бизнес был убыточен.

Кроме того отмечается, что Mubadala создала совместное предприятие с Trafigura Beheer BV, получив 50% долю в трёх шахтах на территории Испании.

В прошлом году IBM анонсировала запуск программы исследований стоимостью 3 миллиарда долларов США, которая должна была помочь разработать 7 нм и «более совершенный» процесс.

«Вопрос не в том, сможем ли мы представить 7 нм технологию производству, а скорее, как, где и сколько это будет стоить», пояснял в своё время Джон Келли, старший вице-президент IBM Research.

Сейчас в консорциум исследователей входят Государственный университет Нью-Йорка, Samsung и GlobalFoundries, которая недавно приобрела полупроводниковый бизнес IBM. Согласно отчёту, который опубликовала компания в New York Times, ей удалось успешно произвести прототипы чипов с 7 нм транзисторами FinFET, заменив кремний, который обычно используется при производстве полупроводников, на кремниево-германиевую смесь.

Данный анонс прошёл на фоне слухов, согласно которым Intel столкнулась с очередными проблемами и теперь вынуждена отложить выпуск 10 нм процессоров Cannonlake, заменив его модифицированными 14 нм микросхемами.

Согласно договорённости, все существующие заводы IBM в Нью-Йорке и Вермонте, США, передаются Globalfoundries. Последняя также получит эксклюзивное право на поставку чипов для IBM в течение 10 лет.

Весь персонал микроэлектронного подразделения IBM будет принят на работу в новую компанию-владельца производства. Также ожидается наём и дополнительного персонала.

Кроме того, GloFo получит и 16 тысяч патентов на производство микроэлектроники, включая радиочастотную технологию кремний-на-изоляторе (RFSOI) и кремний-германиевую полупроводниковую технологию (SiGe), которые помогут улучшить нынешние разработки GloFo в производстве микросхем беспроводной связи, отвечая требованиям автомобильного и домашнего рынка.

Теперь же Patexia Mubadala Developmen, инвестиционная и проектная компания, расположенная в Абу-даби, объявила, что её дочерняя фирма GlobalFoundries выпустила заявление о собственном 14 нм производстве.

«GlobalFoundries объявила о стратегическом сотрудничестве с Samsung для предоставления 14 нм ёмкости, одной из наиболее совершенных в мире технологий, таких как Fab 8 в Мальте, Нью-Йорк, которая начала производство для клиентов».

Компания Samsung разработала как технологию 14LPE (low-power early), так и 14LPP (low-power plus), и лицензии на обе разработки теперь были приобретены GloFo.

Оба процесса производства используют транзисторы FinFET, однако в них по-прежнему используется соединения на концах рядов, которые производятся по 20 нм технологии. Обе технологии никак не влияют на стоимость производства, однако они позволяют на 20% увеличить производительность чипов при том же потреблении энергии, либо на 35% снизить энергопотребление без увеличения скорости работы.

Удивительно, но в списке клиентов нет компании AMD. Как оказалось, компания AMD планирует производить свои GPU на заводах Global Foundries, ведь по словам Девиндера Кумара из AMD, компания GloFo добилась большого прогресса.

Компания AMD продала GlobalFoundries в 2008 году, когда она столкнулась с финансовыми трудностями. Кумар отметил, что AMD по-прежнему будет производить некоторые продукты по 20 нм процессу, и затем перейдёт на чипы по технологии Finfet. Сейчас GobalFoundries работает вместе с Samsung над разработкой 14 нм техпроцесса, и корейский производитель планирует начать выпуск первых SoC по этой технологии в следующем году.

Технология Finfet обладает большой поверхностной площадью, что позволяет транзисторам переключаться быстрее. Эти процессоры обладают большей энергоэффективностью, меньшими размерами и имеют меньшую стоимость производства по сравнению с предыдущими технологиями.

О том, продолжит ли AMD выпускать свою продукцию на заводах TSMC, пока ничего не известно.

Что делает эту сделку странной, так это то, что GloFo не только не заплатит за бизнес, а ещё и получит средства. Сумма сделки составит 1,5 миллиарда долларов. Из них 200 миллионов вернётся IBM в виде активов GloFo, таким образом окончательная сумма передачи составит 1,3 миллиарда долларов США.

В самой IBM немного рассказали о причинах такого шага. В своём обращении к инвесторам компания заявила, что её полупроводниковый бизнес имеет «малый масштаб», что «создаёт убытки». В компании посчитали, что разработка полупроводников становится всё более сложной задачей, приводя к накоплению стоимости. Избавившись от бизнеса сейчас, компания сможет «высвободить капитал и переразметить его в других областях». По данным финансового отчёта компании за второй квартал, прибыль от бизнеса микроэлектроники упала за год на 18%.

По условиям сделки, GlobalFoundries станет владельцем и оператором существующих полупроводниковых заводов IBM, а также станет владельцем интеллектуальной собственности компании.

Сама же IBM будет выплачивать указанную сумму в течение трёх лет, фактически сделав эту сумму оплатой за аутсорс.

Высокая нагрузка на 28 нм производство в Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и Globalfoundries заставили компании-разработчики искать новые платформы для производства, и именно это и может предложить UMC.

Компания Qualcomm объявила о стратегии урезания цены для своих 4G чипов, в то же время 8-ядерный 4G чип от MediaTek, MT6595, получил большую популярность у различных китайских производителей смартфонов, таких как ZTE, Huawei и Lenovo.

Стремясь снизить затраты на производство, Qualcomm решила увеличить объёмы, запросив их у UMC. В то же время и MediaTek начала тесное сотрудничество с UMC касательно выпуска 28 нм процессоров, что также даст компании преимущества, связанные с большими объёмами производства, отмечает DigiTimes.

Компания Qualcomm пошла на этот шаг после того, как TSMC во втором квартале начала производство процессоров A8 для Apple по улучшенной 20 нм технологии. Это заняло большие технологические ресурсы компании и нарушило планы Qualcomm, которая сейчас является крупнейшим заказчиком у TSMC, поясняет источник.

В связи с этим Qualcomm начала поиск других производственных предприятий, которые бы смогли выпускать чипы с размером элементов в 20 нм, при этом главным направлением производства для компании являются 4G-модемы.

По мере дальнейшего усовершенствования разработки компанией Apple, от процессоров приложений до, вероятно, собственных сотовых модемов и Wi-Fi чипов, она может стать серьёзным конкурентом для Qualcomm в этой сфере, также вытеснив последнюю и с производственных мощностей TSMC.

Надо отметить, что Albany Times Union это не совсем техническое издание, однако оно имеет отличных информаторов и в прошлом им часто выпускались сообщения, связанные с GloFo.

Итак, согласно отчёту, небольшая команда инженеров Samsung посетила Fab 8, чтобы поделиться опытом с местными производственниками. Этот ход на практике может означать стремление Apple найти себе ещё одного производственного партнёра, который наряду с TSMC будет производить SoC для фирмы из Купертино.

По этому плану Samsung сыграет некоторую роль на Fab 8, а также использует новый центр разработки Globalfoundries Technology Development Centre, который сейчас только строится. Также ожидается некоторое партнёрство между обоими производителями чипов.

Тем не менее, пока ещё не ясно, станет ли Apple прямым клиентом GloFo, или же Samsung просто передаст часть своего производства, связанного с Apple, этой компании, но в любом случае, происходящее весьма интересно.

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.

По информации Glofo, компания в качестве TSV заполняющего материала использует медь. Сама технология предусматривает сборку нескольких слоёв микросхемы в стек, с установлением связей не только по краям кристалла, но и сквозь слои. Также эта технология может быть использована для перехода с 28 нм до 20 нм.

Конечно, компания AMD будет главным клиентом на 20 нм производство, но пока ещё неизвестно, когда же начнётся массовое производство этих микросхем.

И хотя мы слышали о ряде проблем с производством этих 3D процессоров, факт работы опытного образца на лицо, что не может не обнадёживать.

Показанная компанией дорожная карта немного разочаровала, поскольку эксперты рассчитывали, что переход на более тонкие процессы произойдёт несколько раньше.

Итак, согласно дорожной карте, 14 нм и 10 нм чипы, предназначенные для использования в сетевых, мобильных и потребительских устройствах, выйдут соответственно в 2014 и 2015 годах. Как мы знаем, обе технологии будут представлены в чистом и гибридном виде, который предполагает смешанное использование технологий FinFET для 10 нм процесса и BEOL для 14 нм.

Дальнейшее совершенствование технологии и переход на 7 нм произойдёт лишь в 2017 году. К сожалению, пока не сообщается, будет ли это чистый техпроцесс или смешанный, как это произойдёт с 14 и 10 нм.

Радует лишь то, что 2017 год назван не как год для выпуска первых образцов, а как год начала массового производства микросхем с размером элементов в 7 нм. И нет сомнения, что среди этих процессоров окажутся CPU и APU от AMD.

Это устройство позволит компании создать междукристальные связи (Through-Silicon Vias —TSV), что даст их клиентам возможность собирать многослойные стеки чипов — один над другим. В первую очередь технология позволит производителям размещать чипы памяти непосредственно над процессором, что резко увеличит производительность и снизит общее энергопотребление.

Грегг Барлетт (Gregg Bartlett), главный технолог GlobalFoundries, заявил, что данная технология обеспечивает экономию финансов и времени, а также снижает технические риски, связанные с разработкой новых техпроцессов. Данная технология выглядит очередным логическим этапом в развитии производства микросхем, которая найдёт своё применение вместо простого увеличения числа транзисторов.

Пока данная технология является лишь целью, однако этот метод аналогичен тому, что применяет Intel в нынешних процессорах Ivy Bridge, которые имеют на 20% меньшее энергопотребление при большей производительности.

GlobalFoundries, являясь бывшим главным производителем AMD, последние несколько лет робко пытались получить независимость от AMD. И хотя обе компании по-прежнему будут иметь тесные партнёрские отношения, AMD больше не будет влиять на бизнес-решения GloFo.

Обретение независимости для GlobalFoundries имеет очень большое значение, поскольку теперь они могут выполнять заказы для любых потребителей, например, для NVIDIA. Но пока ещё эти мечты не воплотились в жизнь, тем не менее, компания открыта для всех. Новый менеджмент AMD заявил, что двухлетнее окно, в течение которого они покинут платформу GlobalFoundries началось 1 октября. И менее чем через полгода компании завершили процесс.

Теперь, по завершению сделки, GloFo полностью принадлежат ATIC, инвестиционной группе правительства Абу-Даби, которые вложили несчётное количество средств в это производство, чтобы создать на его основе конкурентную на полупроводниковом рынке компанию. Часть этих инвестиции включает и создание завода Fab 8, под Нью-Йорком, который производит 300 мм пластины и начал производство кремния для одного из их первых клиентов — IBM. Более того, ожидаются дополнительные инвестиции в сумме порядка 3 млрд. долларов в предприятия, расположенные в Нью-Йорке, Германии и Сингапуре.

Стоит отметить, что приобретение доли GloFo является частью соглашения WSA (wafer supply agreement — соглашение по поставке пластин), заключенного ранее в этом году. Детали этого соглашения остаются неизвестными, так что не ясно, сохранится ли существующая система оплаты лишь за годные чипы, или компания вернётся к старой схеме.

Как предусматривает соглашение, AMD заплатит 703 миллиона долларов, а значит, GlobalFoundries и ATIC провернули просто великолепную сделку. Сообщается, что в ближайшие два года AMD заплатит за производство процессоров 425 млн. долларов деньгами, и ещё 278 млн. активами, которыми являются оставшиеся акции GlobalFoundries.