Новости про микросхемы

Intel: проблемы 10 нм не коснутся 7 нм

Переход на 10 нм технологию производства доставил Intel массу проблем. Долгие годы компания отрабатывает этот техпроцесс, однако он до сих пор он даёт слишком много брака, когда речь заходит о высокопроизводительных решениях.

В ходе встречи с акционерами исполнительный директор Intel Брайан Крзанич в своём докладе коснулся и этой темы. Он заявил, что проблемы с 10 нм привели к тому, что AMD смогла вырваться в технологическом плане вперёд, однако переход на 7 нм не вызовет трудностей, поскольку это совершенно новая технология производства, к тому же компания поставит себе менее амбициозные цели.

Исполнительный директор Intel Брайан Крзанич
Исполнительный директор Intel Брайан Крзанич

«7 нанометров будет первым переходом к литографическим инструментам, которые затем откроют нам возможность к печати элементов намного, намного мельче, и намного проще. Так что это первый шаг, отделяющий 10 и 7 нанометров. Ещё одна вещь… из-за которой мы не сделали 10 нанометров, связана с намного более агрессивным фактором масштабирования. Вместо наших типичных 2,4, промышленность применяет масштабирование в 1,5 и 2 раза», — заявил Крзанич. Он уточнил, что переход на 10 нм должен привести к масштабированию в 2,7 раза, а это очень сильно осложняет задачу.

Сбудутся ли обещания, данные директором своим акционерам, мы узнаем только через пару-тройку лет.

TSMC представила технологию производства микросхем WoW 3D

Taiwan Semiconductor анонсировала внедрение технологии производства объёмных стековых чипов. Эта технология была названа пластина-на-пластине (Wafer-on-Wafer, или WoW). Также компания пообещала готовность 7 нм+ процесса в этом году и 5 нм процесса в следующем.

Современные микросхемы очень сложно уменьшать, поэтому переход на более тонкие техпроцессы занимает много времени. Однако промышленность требует увеличения числа транзисторов в чипе, и в TSMC придумали как удвоить их количество, применив стеки. Многослойные конструкции давно используются в микросхемах памяти, но только теперь TSMC стала готова предложить эту технологию для всех типов чипов.

Пластина микросхем
Пластина микросхем

Технология, созданная в партнёрстве с Cadence Design Systems, основана на существующих техниках чип-на-пластине-на подложке (Chip-on-Wafer-on-Substrate — CoWoS) и интегрированного разветвления (Integrated Fan-Out — InFO). По сути, технология WoW заключается в изготовлении двух обычных пластин микросхем, которые производятся перевёрнутыми, так, что сверху и снизу оказывается подложка. Затем традиционные пластины связываются сквозными проводниками по технологии through-silicon via (TSV), образуя пакеты.

Структура чипов TSMC WoW

Кроме технологии WoW в компании также подтвердили, что в этом году она будет готова выпустить усовершенствованный 7 нм процесс, в то время как 7 нм технология первого поколения будет доступна для массового производства. В следующем же году TSMC готовится выпустить 5 нм микросхемы.

Учёные стали на шаг ближе к терагерцевым чипам

Доктор Уриель Леви из Еврейского университета в Иерусалиме, вместе со своей командой создал концепт работающего терагерцевого микрочипа.

Сейчас перед создателями терагерцевых микрочипов стоят две проблемы: масштабируемость и самовоспламенение.

В статье, опубликованной в Laser and Photonics Review, Леви, совместно с профессором Иосифом Шиппиром создали оптическую (световую) технологию, которая объединяет скорость оптических коммуникаций с надёжностью и масштабируемостью электроники.

Доктор Уриель Леви из Еврейского университета в Иерусалиме
Доктор Уриель Леви из Еврейского университета в Иерусалиме

Оптические коммуникации включают в себя все технологии, использующие свет и передачу данных по оптических кабелям, включая Интернет, электронную почту, текстовые сообщения, телефонные звонки, информацию облачных ЦОД и т. п. Оптические коммуникации очень быстры, но в микрочипах они становятся слишком ненадёжны и трудны при массовом производстве.

Используя структуры Металл-Оксид-Нитрид-Оксид-Кремний (МОНОК) Леви со своей командой представили миру новую интегральную схему, которая использует технологии флеш-памяти в микрочипах. Если эта технология окажется успешной, она позволит обычным компьютерам с частотой в несколько гигагерц работать в 100 раз быстрее, а все оптические устройства станут ближе к Святому Граалю коммуникаций — терагерцевым чипам.

«Это открытие, — по словам доктора Леви, — может помочь заполнить „ТГц пробел“ и создать новые и более производительные беспроводные устройства, которые могут передавать данные на значительно больших скоростях, чем возможно сейчас. В мире хай-тек эта технология совершит переворот».

2 нм могут оказаться невыгодными

В ходе мероприятия группы Synopsys, прошедшего в Санта Кларе, Калифорния, прозвучали слова сомнения о возможности перехода полупроводниковой промышленности на 2 нм нормы производства в будущем, поскольку этот переход вряд ли будет экономически целесообразным.

Конечно, инженеры видят способы уменьшения транзисторов до 5 нм, 3 нм и даже 2 нм, но некоторые сомневаются в коммерческой эффективности этих переходов. Пока об этом говорить слишком рано, но повышение сложности и рост затрат на всё уменьшающиеся чипы может означать, что даже 5 нм процесс окажется экономически нецелесообразным.

Дорожная карта уменьшения размеров транзисторов в микросхемах
Дорожная карта уменьшения размеров транзисторов в микросхемах

«Прирост производительности в 16%, полученный при переходе на 10 нм, теряется при переходе на 7 нм по причине сопротивления в металлических дорожках. Энергосбережение, возросшее на 30% при 10 нм, при переходе на 7 нм возрастёт на 10—20%, а площадь кристалла, уменьшившаяся на 37% при 10 нм сократится на 20—30% с переходом на 7 нм», — заявил Пол Пензес, старший директор технологической команды Qualcomm.

«Площадь по-прежнему уменьшается на хорошую двухзначную величину, но скрытые затраты возрастают, означая, что реальные преимущества в стоимости и прочие улучшения начинают снижаться… И не ясно, что останется на 5 нм», — добавил Пензес, допустив, что 5 нм процесс может стать единственным улучшением после 7 нм.

Samsung выпускает процессоры для майнинга

Компания Samsung стала новым лидером в области интегральных схем, подвинув Intel на второе место. Вместе с новым достижением компания сообщила о выпуске процессоров для майнинга криптовалют, что ещё больше упрочит её положение.

Да, 25-летняя эпоха непоколебимого лидерства Intel завершилась. Отсутствие мобильных решений и слабые инновации в новых CPU привели к появлению нового мирового лидера — Samsung. Разработка и выпуск мобильных процессоров помогли Samsung, и после публикации результатов за 2017 год стало ясно, что в этой отрасли появился новый король.

Samsung Exynos

Однако южнокорейский гигант не собирается сидеть, сложа руки. Теперь компания нацелилась на рынок специализированных микросхем, которые используются для майнинга криптовалют, в первую очередь — Bitcoin. Этот ход позволит компании заработать немного денег до того, как пузырь Bitcoin лопнет.

Отсутствие дополнительной информации привело к спекуляциям о том, что Samsung хочет стать большим игроком в сфере майнинга. Ведь сейчас фирма производит чипы памяти для видеокарт, часто используемых при добыче.

Начав выпуск решений для майнинга компания не только выходит на активный развивающийся рынок, но и получает специализированный продукт, который позволит другим компаниям использовать решения Samsung по прямому назначению, а не перепрофилировать их в фермы для криптовалюты, зарабатывая на новых ASIC ещё больше средств.

Графеновые чипы могут никогда не стать массовым продуктом

В новом поколении процессоров, изготовленным по 10 нм нормам, компания Intel в двух нижних слоях микросхемы планирует использовать кобальт.

Однако обозреватели считают, что в будущем большинство производителей продолжит использовать медные проводники и интерконнекты. Многие годы считалось, что для дальнейшего уменьшения производственного процесса потребуются новые материалы. В то же время IBM опубликовала презентацию, в которой считает медь достаточным проводником в микросхемах до 5 нм процесса, и даже ниже.

Растравы кислотой при производстве интегральных схем

Также компания Aveni выяснила, что щелочное травление позволяет расширить использование меди до 3 нм, и, возможно, данный подход будет применим до самого конца технологии CMOS.

В компании убеждены, что щелочная гальванизация делает уход от меди бессмысленным, поскольку кобальт при этом процессе не разрушается. «Одной из проблем с кислотными химикатами является частый протрав подлежащего барьерного слоя. Со щелочными химикатами у вас не возникает эта проблема растрава подслоя», — заявил в интервью технический директор Aveni Фредерик Райнал.

MediaTek допускает работу закона Мура ещё на два поколения микросхем

Нам уже много лет говорят, что физические барьеры станут преградой в миниатюризации микросхем, и что совсем скоро всем известный закон Мура потеряет свою актуальность.

Цаи Мин-каи, глава MediaTek, в разговоре с техническим директором Alibaba Ван Дзянем, заявил, что закон Мура просуществует ещё два производственных поколения. При этом он отметил, что технологии смогут преодолеть трудности и после достижения норм 3 нм процесса.

Глава MediaTek Цаи Мин-каи

«На фоне всё усложняющихся технологий и производительности, а также расширяющего потока данных, новые возможности бизнеса, задействованные в решении проблем людей, будут развиваться всегда и везде теми, кто продвигает инновации и технологические стартапы».

Таким образом он заключил, что, несмотря на прекращение закона Мура, технологии продолжат свой рост, однако продвижение в старом темпе будет проходить всё сложнее.

Производить микросхемы станет дороже

За последний год мы стали свидетелями роста цен на оперативную и энергонезависимую память, однако аналитики сообщают, что в скором времени цена вырастет на все типы полупроводниковых интегральных устройств.

По информации корейского новостного ресурса ETNews, японский производитель полупроводниковых кремниевых пластин, компания SUMCO, которая поставляет более 60% продукции этого типа в мире, планирует в следующем году поднять цены на 20%. В 2019 году цена будет поднята ещё раз.

Кремниевые пластины

Хашимото Маюки, исполнительный директор SUMCO, подтвердил планы по повышению стоимости. В целом это и неудивительно, ведь с повышением спроса на товар, растёт и его цена.

В компании отметили, что общемировой спрос на пластины к 2020 году составит 6,6 миллионов штук в месяц. Учитывая, что производство не сможет выпустить больше, со временем цена будет увеличиваться.

Найден полупроводниковый материал — заменитель кремния

Последние годы производители полупроводниковых устройств остаются на одном технологическом процессе более двух лет, ставя под сомнение известный принцип Гордона Мура.

Проблема в том, что им становится всё труднее уменьшать размеры элементов традиционными способами. Много лет назад был найден идеальный полупроводниковый материал, доступный в неограниченном количестве — кремний. Окисляясь, он создаёт слой диоксида, который уже является диэлектриком, изолируя полупроводниковые цепи.

Структура цепей на основе гафния

Теперь учёные из Стэндфордского университета нашли два новых полупроводниковых материала: диселенид гафния и диселенид циркония, которые не только близки к кремнию по многим свойствам, но и решают самую сложную на сегодня задачу — позволяют создавать меньшие элементы. А благодаря их высоким изоляционным свойствам исследователи смогли создать работоспособные цепи шириной всего три атома. В результате им требуется меньше энергии для переключения, что является главным преимуществом.

По словам Эрика Попа, одного из исследователей, «Кремний не исчезнет. Но для потребителей это значит большую продолжительность автономной работы и большую сложность и функциональность при интеграции этих полупроводников».

Звучит отлично, но до реализации технологии в промышленности пройдут долгие годы.

Intel снимает с производства Arduino 101

Компания Intel теперь окончательно вышла из рынка производителей. Последняя выпускаемая компанией платформа, Arduino 101, снята с производства.

Фирма заявляет, что ищет альтернативного производителя, однако надежда на успешный поиск стремится к нулю. Фактически, Intel обошла сама себя, выпустив слишком быстрый и слишком дорогой продукт для рынка производителей.

Ранее Intel свернула такие платформы, как Joule, Galileo и Edison, оставив в продаже лишь чипы Arduino 101 с Curie.

Arduino 101

Система Arduino 101 будет продаваться до сентября текущего года. Кроме того, сообщество Curie также будет ликвидировано, однако в офлайн оно уйдёт в 2020 году. Раздел на GitHub сохранит своё существование, равно как и поддержка ПО для Arduino.

Об Arduino 101 можно сказать, что это был неплохой продукт. Он был лучше конкурентных решений, но стоил слишком дорого.

Таким образом, Intel ушла с рынка производственных контроллеров, из мобильного сегмента и сегмента носимой электроники. Сейчас у компании не очень хорошо обстоят дела с модемами, и её постиг провал с процессорами для сетевых устройств, так что будет не удивительно, если компания уйдёт и из этих сегментов через пару лет.