Новости по теме «Intel закажет производство 14 нм чипов на стороне»

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.

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.

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.

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.

В 2021 году компания Intel объявила о программе IDM 2.0, изменив подходы к производству чипов. Подавляющее большинство процессоров по-прежнему изготавливается самой Intel, однако некоторая часть уже заказана на стороне, у TSMC. И на будущее у Intel есть контракт с TSMC на выпуск процессоров Arrow Lake по нормам 3 нм.

Первые чипы Arrow Lake должны были появиться в III квартале 2024 года, но по сообщениям DigiTimes, теперь планы иные. Производство 3 нм процессоров перенесено на IV квартал, а значит в продаже эти процессоры появятся не раньше начала 2025 года.

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%.

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.

Сайт TrendForce сообщает, что, начиная со второго полугодия, 20—25% производственной мощности TSMC будет передано на продукты, отличные от CPU. Однако, что более интересно, TSMC будет изготавливать для Intel процессоры Core i3 по собственной 5 нм технологии.

В настоящее время Intel не может производить процессоры по 5 нм нормам, и вместо того, чтобы много лет разрабатывать эту технологию, она решила воспользоваться услугами своего давнего конкурента, а теперь партнёра, TSMC.

Отмечается, что TSMC будет производить некоторую часть процессоров Intel среднего и верхнего ценового диапазона по 3 нм нормам в 2022 году. По словам TrendForce, Intel продолжает заказывает на стороне производство, что позволяет высвободить собственные производственные линии для выпуска наиболее прибыльных CPU.

Чтобы это сделать фирме пришлось использовать инновационные пути повышения производительности существующего оборудования, внедрив проекты повышения качества выпускаемых блинов, а также увеличив количество самого оборудования. Компания изменила назначения некоторых своих помещений, переоборудовав даже офисные помещения под производственные нужды.

«За последние три года мы удвоили наши объёмы производства блинов, и это важная инвестиция. Двигаясь вперёд, мы не останавливаемся… Мы продолжаем инвестировать в ёмкость производства для гарантии соответствия нуждам наших клиентов», — заявил Киван Эсфарджани, старший вице-президент и генеральный менеджер Intel по производству и операционной деятельности. В 2020 году компания также ускорила производство по 10 нм нормам, открыв заводы в Орегоне, Аризоне и в Израиле.

В 2020 году компания расширила модельные ряды продукции, изготавливаемой по 10 нм нормам, включая процессоры Intel Core 11-го поколения, Intel Atom P5900 и SoC для беспроводных базовых станций.

Сайт Digitimes сообщает, что цепочка поставщиков ожидает очередной дефицит процессоров Intel, поскольку производственные возможности не обеспечивают спрос.

При этом поставки 10 нм Ice Lake выполняются нормально, особенно на фоне шумихи по поводу открытия нового завода Intel. Это значит, что тонкие, быстрые и дорогие мобильные устройства, вроде XPS 13 2-in-1 и Razer Blade Stealth не пострадают от дефицита.

Примечательно, что AMD может столкнуться с дефицитом производственных мощностей TSMC по 7 нм технологии. Ведь не зря тайваньская фирма просит своих партнёров размещать заказы на год вперёд.

Если слухи правдивы, то Intel придётся отдать производственный приоритет стратегическим чипам. Сейчас компания испытывает жёсткое давление со стороны AMD в серверном сегменте. Кроме того, фирма отлично зарабатывает на мобильных процессорах для ноутбуков. Скорее всего, именно эти направления и будут в приоритете.

Учитывая, что новые флагманские процессоры компании Core i9-9900K, Core i7-9700K и Core i5-9600K, будут выпущены 8 октября, Intel не увидела других путей, как открыть ещё одну производственную площадку во Вьетнаме.

В пресс-релизе компании говорится: «Для того, чтобы гарантировать постоянные поставки процессоров… Intel добавит дополнительные производственные территории для опытных/завершённых товаров. Новая зона расположена во Вьетнаме. Новая производственная зона стала сертифицированным эквивалентом (по форме, размерам, функциям и надёжности) продуктам и технологиям компании».

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.

Южнокорейский гигант подтвердил, что следующим производственным техпроцессом будет «полноценное производство», и будет готово оно к концу следующего года. При этом много деталей сообщено не было.

В то время как Intel должен стать первым производителем процессоров, который перейдёт на 10 нм, процессорный гигант не давал никаких деталей и сроков данного процесса. Большинство обозревателей считают, что это произойдёт в конце 2016 года. Что касается TSMC, то она оказалась более предсказуемой. В прошлом месяце тайваньская фирма подтвердила начало поставок 10 нм продуктов в следующем году, вероятно, в конце. Вполне возможно, что все три лидера рынка запустят свои 10 нм производства в одном квартале.

Что касается 14 нм FinFET, то он работает на 4 заводах Samsung, опередив TSMC, однако к 2017 году это лидерство может исчезнуть. Сейчас более актуально стоит вопрос о том, кто раньше сумеет сделать 14/16 нм технологию экономически привлекательной.

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.

В третьем квартале 2015 года 16 нм производство будет занимать незначительную долю от общей прибыли. Чан не сообщил, какая именно компания обойдёт TSMC по производству в 2015 году, но промышленные источники говорят, что Samsung Electronics станет лидером в 14/16 нм сегменте, после того, как смогла заполучить у Qualcomm заказ на производство микросхем по 14 нм процессу.

Тем не менее Чан заявляет, что 16/20 нм процесс приведёт к росту прибыли его компании в следующие три года. При этом 20 нм процесс сможет обеспечить 10% общей прибыли уже в третьем квартале 2014 года с дальнейшим ростом до 20% в третьем квартале. В 2015 году ожидается дальнейший рост прибыли от 20 нм производства.

16-нанометровый процесс производства от TSMC будет конкурентоспособным при производстве систем радиосвязи, потребительских микросхем, GPU, сетевых решений, программируемых вентильных матриц и серверных чипов.

Тем не менее, компания TSMC ожидает продолжение роста квартальной прибыли на 12,6—14,2% до 6,86—6,96 миллиардов долларов США за третью четверть этого года.

В третьем квартале валовая прибыль составит 48,5—50,5%, в то время как операционная прибыль достигнет 38,5—40,5%, отметил руководитель компании.

Компании TSMC и Samsung сейчас между собой тесно конкурируют, стремясь наладить FinFET процесс. Однако корейская компания использует его в микросхемах с 14 нм узлами, а TSMC — с 16 нм. Процессоры по обеим, 14 нм и 16 нм технологиям, должны поступить в продажу в самом начале 2015 года.

Тайваньская компания была пионером в области FinFET технологии и изначально планировала массово выпускать 16 нм микросхемы в конце 2014 года. Однако компании пришлось изменить свои планы, и выпустить вместо FinFET процесса усовершенствованный 16 нм процесс FinFET Plus, который будет потреблять меньше энергии и позволит ещё сильнее уменьшить размер ядра процессора.

Однако при этом Samsung, разрабатывающая 14 нм производство, действовала быстрее конкурента, заставив TSMC ускорить разработку своей 10 нм технологии, чтобы сохранить своё лидерство в этом бизнесе.

И вот недавно компания объявила, что смогла заполучить крупного клиента для этого бизнеса, и теперь она вместе с LSI от Panasonic будет производить процессоры для аудио и визуального оборудования компании.

Подразделение LSI компании Panasonic производит чипы для кодирования и декодирования видео для всех домашних медиапродуктов Panasonic, от телевизоров, до звуковых ресиверов и Blu-Ray плееров. Сами микросхемы будут разработаны Panasonic, а затем изготовлены Intel по 14 нм техпроцессу.

Хотя Intel и имеет ряд других клиентов на свои производственные мощности, например, Altera, эти клиенты были лишь для ППВМ (программируемая пользователем вентильная матрица). Panasonic же станет первым клиентом на процессоры. Это значит, что компания выходит на рынок, на котором доминирует Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC) и GlobalFoundries. И хотя Intel и пытается догнать эти компании по объёмам контрактного производства, будет интересно узнать, станет ли 14 нм производство достаточно конкурентным фактором для того, чтобы привлечь к себе больше клиентов.

Так, компании хотят использовать новую сверхточную систему размещения элементов для производства микросхем с размером компонентов 7 и 10 нм, производство которых должно начаться в 2017 году. Надо отметить, что данные работы уже переносились много раз. Впервые о начале разработки технологии EUV было сказано ещё в 2007 году. Изготовление процессоров по этой технологии означает «игру по подсчёту каждого нанометра, и это невозможно без точных и математически озвученных методов», — заявил Марк Филипс, главный инженер Intel по литографии.

К примеру, на конференции SPIE Lithography компания Phillips показала ASML новый инструмент анализа для определения ошибок краевого размещения элементов в чипах следующего поколения, что является новой растущей проблемой с множеством нюансов. Лишь один аспект нового инструмента моделирования содержит «около 10 страниц математики для объяснения» его работы, так пояснил представитель Phillips, который попросил ASML начать работу над концептом после завершения встречи, которая прошла год назад.

При этом стоит отметить, источники информации ничего не сообщали о деталях будущих контрактных отношений.

В настоящее время известно, что компания Samsung будет использовать 14 нм FinFET процесс для производства доли чипов Apple iPhone серии A в 2015 году. В помощь ей придёт TSMC со своей 16 нм FinFET технологией, отмечают источники. При этом основную часть, 60—70% производства, для Apple будет расположено в TSMC, ну а оставшейся долей производства, в 30—40%, займётся южнокорейская компания.

Правда, источники не исключают и возможности того, что оба производителя поделят заказы поровну.

Фирма Altera, которая является одним из крупнейших для производственного подразделения Intel клиентом, будет производить на мощностях последней свои 64-разрядные процессоры ARM.

Таким образом, Intel с 2014 года начнёт производство процессоров хай-энд класса Altera Stratix 10, в которых применена архитектура с 4 ядрами ARM Cortex-A53. По заявлению разработчиков, Stratix 10, которая получит встроенные DSP и прочую логику, станет самым производительным процессором современности. Они нацеливаются на широкий спектр применений, от ускорения поисковых движков до выполнения расчётов в линиях связи самолётов и радарах, а также в сфере безопасности.

Благодаря этой сделке Intel может временно приостановить приём производственных заказов. В настоящее время процессорный гигант проводит эксперименты, предлагая свой передовой производственный процесс сторонним разработчикам для производства их чипов на своих фабриках, и Altera как раз и является основным клиентом Intel при производстве микропроцессоров.

Исполнительный директор Intel Брайан Крзанич пояснил задержку «получением дефектной плотности», что значит, что компании не удалось получить качественные пластины с чипами на раннем опытном этапе.

При этом директор выразил уверенность, что его компания непременно найдёт выход из сложившейся ситуации и записал это на счёт трудностей «фазы разработки».

В интервью The Register Кразнич разъяснил, что же произошло: «Что случилось? Когда вы вводите набор исправлений в группах, иногда шести или семи, в процесс, и запускаете его, то вы ожидаете определённый уровень улучшений. Случается, что вы выполняете процесс, а исправления не дают всех тех улучшений, на которые вы рассчитывали. Мы вернулись, и добавили дополнительные исправления, и теперь у нас есть уверенность, что проблема решена, поскольку у нас есть данные, что она решена. В разработках подобным этим так иногда случается».

Ранее в Сети уже ходили слухи о возможной задержке выпуска Broadwell, однако тогда Intel их опровергла.

Для примера, в настоящее время Intel изготавливает свои процессоры по 32 нм технологии. 22 нм чипы должны появиться уже в этом году, однако, по всей видимости, выход этих микросхем будет отложен. Согласно существующей технологической дорожной карте Intel, производство чипов по 14 нм технологии начнётся в 2013 году, а в 2015-м компания планирует перейти на 10 нм. На следующей неделе в Сан-Франциско пройдёт выставка IDF, на которой Intel представят обновленную дорожную карту. Интересно, будут ли смещены существующие сроки?

В то же время, GlobalFoundries планирует переход на 20 нм в микросхемах слабой мощности, предназначенных для сетевых, беспроводных и мобильных устройств, лишь в 2013 году. При этом выпуск высокомощных процессоров по 20 нм техпроцессу компания планирует начать в 2014 году. Эти данные полностью совпадают с планами AMD, по переходу на новые техпроцессы, что позволяет считать эту информацию правдоподобной.

Кроме уменьшения размера элементов интегральных схем, Чиан также предположил, что в 2015 году их производство перейдёт на использование блинов подложек диаметром 450 мм.

При всем этом ни одна из трёх компаний не объявила об использовании технологии КНИ (кремний-на-изоляторе) в своих будущих чипах. Однако это вовсе не означает, что вся лидирующая тройка отказалась от этого. Тем не менее, по слухам, первыми на технологию 14 нм КНИ с использованием подложек диаметром 450 мм перейдёт компания Samsung.

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.

В качестве причины поднятия цены называется несоответствующая добавленная стоимость и прибыль на фоне существующего рынка. Ранее компания уже сообщала, что будет постепенно поднимать стоимость на свои услуги, однако это повышение будет предпринято незамедлительно. Соответственно, это также приведёт и к подорожанию потребительских устройств. В настоящее время 3 нм и 5 нм производственные мощности TSMC загружены на 100%, поэтому компания может себе позволить поднять цены, не рискуя потерять клиентов.

Кроме подорожания производства блинов, TSMC также хочет повысить цену на упаковку процессоров, на технологию CoWoS. Официально статистики нет, однако TSMC активно расширяет производственные линии CoWoS, чем TSMC и объясняет необходимость подорожания и в этом сегменте услуг.

Техпроцесс 18A является передовым для индустрии литографии, и он должен вернуть компанию на вершину рынка производства микропроцессоров. В этой технологии внедрены такие функции, как RibbonFET и PowerVIA. Обе должны обеспечить лучшую энергоэффективность будущих процессоров. Кроме собственных процессоров компания планирует предоставить производственные мощности этой технологии для своих партнёров, подтвердив доступность технологии 18A под заказ для сторонних компаний.

Похоже, что стратегия Intel IDM 2.0 начинает давать свои плоды.

Китайская YMTC хочет приостановить продажи Micron и заставить платить лицензионные отчисления. Основанная в китайском Ухане в 2016 году YMTC стала ключевым игроком для собственного производства страны. Однако в октябре 2022 года США внесли компанию в Список субъектов, которым США запрещено поставлять оборудования для производства 3D-NAND-чипов.

Однако до этого YMTC была сертифицирована Apple как поставщик 128-слойных 3D-NAND-чипов, считая, что такой шаг удешевит и диверсифицирует поставки памяти. В судебном иске YMTC выдвигает претензии Micron касательно продуктов 3D-NAND Flash с 96, 128, 176 и 232 слоями, а также определённых продуктов DDR5.

За последнее время китайские компании увеличили свои усилия по судебным тяжбам с американскими конкурентами. При поддержке правительства КНР только за прошлый год было заведено пять тысяч дел о технической интеллектуальной собственности и вопросах монополии.

Техпроцесс тестируется на фабрике Баошан в Хсинчу, Тайвань. Tame Apple Press полагает, что 2 нм чипы будут использованы и в iPhone 17, которые выйдут в следующем году. Изначально ожидалось, что процесс будет тестироваться в IV квартале 2024 года, а массовое производство планировалось на 2025 году, однако очевидно, что процесс внедрения идёт с некоторым опережением, и Apple стремиться максимально заполучить квоты на производство.

В новом 2 нм техпроцессе TSMC применит нанолистовой окружающий затвор (GAA) и реализует подвод электропитания с обратной стороны (BSPR).

Похоже, что следующий год будет характеризоваться тесной конкуренцией между Intel, Samsung, и TSMC в попытках выпустить собственные эквиваленты 2 нм процессов. Ключевым параметром станет оптимизация качества производства. Изначально, традиционно, выход годной продукции составляет 50%, и тот, кто сможет первым поднять выпуск годной продукции до 80—90%, учитывая её высокую себестоимость, сможет максимально выиграть.

При этом 25% прибыли в 2023 принесли TSMC Apple, 11% NVIDIA и 7% AMD. Также среди заказчиков присутствуют Qualcomm, MediaTek, Broadcom и Intel, все они используют новейшие техпроцессы выпуска. Отчёт гласит, что 5 нм доля занята 70—80%, а 3 нм процесс — занят на 90%, что обеспечено высоким спросом на ускорители ИИ, такие как NVIDIA A100 и H100, а также AMD Instinct MI250 и MI300.

В этом году объёмы упаковки CoWoS у TSMC также вырастут с 13 000 в прошлом году до 30 000 в текущем.

При этом NVIDIA A100 и H100, а также AMD Instinct MI250 и MI300, изготавливаются по 7 нм и 5 нм нормам. Ёмкости 3 нм пока заняты чипами Apple серии A, однако Qualcomm и MediaTek также заказывают производство по этим процессам, что лишь только увеличивает очередь.