Новости про микросхемы и производство

IBM решила проблему производства микросхем менее 7 нм

Компания IBM опубликовала отчёт, в котором рассказала о решении проблемы производства микросхем с размером элементов менее 7 нм с помощью электризованного графена.

Данный метод позволяет размещать наноматериалы в предопределённой позиции без химического травления. В журнале Nature Communications исследователи IBM впервые описали применение электризованного графена для размещения элементов с точностью 97%. Данная публикация является результатом работы по программе под названием «7 нм и далее», которая началась четыре года назад.

Менеджер IBM Research-Brazil Матиас Штайнер заявил, что данный «метод пригоден для широкого спектра наноматериалов» и позволяет внедрять «интегрированные устройства с функционалом, который предоставляет уникальные физические свойства наноматериалов».

Микросхема IBM
Микросхема IBM

К примеру, можно интегрировать оптический датчик и эмиттер с определёнными волновыми свойствами, а при необходимости изменения свойств достаточно лишь заменить этот материал. Таким образом, будут изменены спектральные свойства оптоэлектрического устройства без изменения техпроцесса.

Дальнейшее развитие метода позволит собирать различные наноматериалы в разных местах, проводить процессы в несколько проходов и создавать интегральные чипы со встроенными световыми детекторами в различных окнах детекции одновременно.

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.

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.

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.

Samsung может стать крупнейшим производителем микросхем

Обозреватели рынка полупроводников уверяют, что в скором времени может появиться новый мировой лидер в этой отрасли — компания Samsung должна стать крупнейшим производителем чипов, сместив с пьедестала Intel.

Поскольку «корона» победителя определяется по количеству общих продаж, лидер отрасли может смениться в связи с высоким спросом на чипы DRAM и NAND, которые успешно производятся южнокорейским гигантом. Многие пользователи, особенно в Китае, предпочитают смартфоны с большим объёмом ОЗУ и большим объёмом встроенной памяти, что играет Samsung на руку. Кроме того, цены на DRAM и NAND выросли в первом квартале на 40 и 45% соответственно, что позволяет компании зарабатывать ещё больше средств и способствует росту производства.

Гибридный чип NAND и DRAM от Samsung

Аналитики из IC Insights полагают, что в этом году рынок DRAM вырастет на 39%, в то время как рост рынка NAND составит 25%.

Прогнозируется, что во втором квартале Intel сообщит о продажах на 14,4 миллиарда долларов, в то время как Samsung отчитается о продажах на 14,9 миллиардов. Учитывая обстоятельства и высокую цену на память, аналитики ожидают, что Samsung обойдёт по продажам Intel по результатам 2017 года.

Тем не менее, если к концу года цена на микросхемы памяти быстро снизится, Intel может сохранить за собой лидерство.

Globalfoundries может быть продана

В Сети стали появляться слухи о том, что компания Globalfoundries может быть выставлена на продажу, поскольку её владелец столкнулся с резким падением продаж на сырую нефть.

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.

GlobalFoundries

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.

Globalfoundries завершает приобретение микроэлектронного бизнеса IBM

Контрактный производитель микросхем, компания Globalfoundries, заявила о завершении сделки по приобретению микроэлектронного бизнеса компании. Об этой сделке стало известно ещё в октябре прошлого года.

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.

Globalfoundries и IBM

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.

Производитель микросхем FTDI по-тихому заблокировал микросхемы-клоны

Производитель микросхем, компания FTDI, провела обновление драйвера, которое полностью выводит из строя клоны их микросхем FGTI FT232.

Чип FT232 является наиболее распространённым из тех, что можно найти во множестве электронных устройств, а поэтому, многие компании изготавливали их клоны. И, к сожалению, нет способа на 99% уверенности сказать, построено ли ваше устройство на настоящей микросхеме, или на подделке, так что вполне возможно, что вы скоро «закирпичите» свои устройства.

Такая ситуация была специально создана FTDI, которая использовала Windows Update для обновления драйвера, который блокирует все ненастоящие чипы FT232. Этот новый драйвер всего лишь перепрограммирует USB PID в 0, приводя чип в негодность навсегда.

Микросхема FTDI FT232

Но всё-таки, почему вас это должно волновать? Дело в том, что эта микросхема FTDI очень популярна, и её можно увидеть практически во всех устройствах, в которых присутствует последовательный порт USB, т. е. там, где имеется аппаратный конвертер USB в последовательный порт. В число таких устройств попадают контроллеры, включая популярные Arduino, различное тестовое оборудование, а также целый ряд потребительской электроники. Во всех них используется простой чип, преобразующий USB в последовательный порт.

Сам производитель пояснил, что пошёл на этот шаг не для того, чтобы навредить конечным пользователям, а чтобы проучить производителей, использующих поддельные микросхемы. Правда, при этом, FTDI не учли, что конечные пользователи как раз и пострадают первыми, не имея возможности узнать, на базе какой микросхемы сделано их устройство.

ASML прекращает работу над новыми технологиями производства процессоров

Один из крупнейших в мире производителей оборудования для производства микросхем, компания ASML, решила прекратить разработку машин для нового поколения чипов.

Компания приняла решение не разрабатывать оборудование, которое может производить полупроводниковые пластины большего диаметра. Сейчас в промышленности используются пластины диаметром 12” или 300 мм. Однако ряд компаний, включая Intel, Samsung, Taiwan Semiconductor, GlobalFoundries и IBM решили профинансировать опытное производство заметно больших пластин диаметром 450 мм или около 18”.

ASML

Этот Global 450 Consortium привлёк к своему проекту за пять лет 825 миллионов долларов, чуть больше половины от суммы, которую вложил сам производитель оборудования. Штат Нью-Йорк, где и ведутся разработки, вложил ещё 200 миллионов. Работы велись в направлении создания первого завода по выпуску пластин чипов в новой чистой комнате ценой в 365 миллионов долларов. И когда к проекту подключилась Nikon, конкурент ASML, последняя вложила массу средств в разработку оборудования по выпуску 450 мм пластин.

Однако согласно ежегодному отчёту ASML, 770 миллионов долларов, которые Intel должна передать ASML на разработку нового оборудования, могут быть потрачены на другие технические цели. Также ASML задалась вопросом о том, каким образом компании будут переходить на новые технологии. По мнению масс-медиа даже такие гиганты индустрии как Intel и Samsung впадают в ужас от того, насколько дорогими будут новые заводы по выпуску 450 мм пластин.

Samsung ищет новых клиентов для производства микросхем

Компания Samsung Electronics ищет для себя новых клиентов, которые бы захотели производить свою продукцию на их заводе, в попытках компенсировать потери от заказов Apple, которая перенесла своё производство на заводы TSMC.

Компания предпринимает ряд мер для привлечения новых клиентов, включая снижение цены. Об этом сообщает сайт DigiTimes со ссылкой на производственные источники.

Конечно, часть производственных мощностей компании занимает собственный бизнес Samsung по производству мобильных устройств связи. На них изготавливаются логические процессоры и SoC. В любом случае, фирма ищет новых клиентов для своего производства взамен покинувшей южнокорейского гиганта Apple, отмечает источник.

Samsung

Источник отмечает, что компания может переманить к себе некоторые компании, нуждающиеся в производстве, значительным снижением цены, по сравнению с конкурентами, а это значит, что между контрактными производителями микросхем в ближайшее время начнётся ценовая война.

По данным некоторых СМИ, компания Samsung уже присматривает себе в производственные партнёры таких гигантов как Amazon, Sony и NVIDIA.

TSMC представила дорожную карту

Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. подготовила новую дорожную карту, согласно которой массовое производство чипов по 20 нм технологии начнётся в следующем году. Как и ожидалось, в этом процессе компания предложит заказчикам лишь одну версию, в отличие от четырёх, существующих сейчас.

Также компания собирается начать опытное производство по 16 нм техпроцессу FinFET в ноябре 2013 г., с планами массового производства где-то в 2014—2015 годах. Предварительная поддержка 10 нм литографии запланирована на 2016 год.

Завод Fab2 TSMC

Примечательно, что TSMC планирует производить 64-битные процессоры ARM, ARMv8, как тестовые образцы техпроцесса FinFET 16 нм, что, как мы говорили выше, произойдёт в следующем году. Производители полагают, что в распоряжении разработчиков комплекты для проектирования микросхем с размером элементов 16 нм появятся в январе будущего года после утверждения первого набора интеллектуальной собственности. В то же время пакет разработки для стандартных ячеек и SRAM блоков выйдет месяцем позже.

«Техпроцесс FinFET 16 нм от TSMC будет в основном очень похож на 20 нм high-K metal gate процесс», — отметил Клифф Хоу, вице-президент TSMC по исследованиям и разработке. Это заметно отличается от недавно представленного 14 нм XM процесса Globalfoundries, основанного на модульной архитектуре, которая объединяет 14 нм FinFET устройства с 20 нм процессом LPM.

TSMC подтверждает планы по производству 20 нм чипов

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company возобновила планы по производству микросхем с использованием 20 нм технологического процесса, однако отмечает, что объёмы этого производства будут низкими.

Но при этом глава TSMC уверен, что крупнейшее в мире производство полупроводников начнёт выпуск чипов с применением 20 нм технологии только в 2014 году.

«Мы начнём выпуск 20 нм чипов в некотором объёме в следующем году, но в малом масштабе, очень мало, в основном это будет называться опытным производством. 2014 год будет основным в развитии производства 20 нм SoC»,— заявил Моррис Чен, исполнительный директор TSMC.

Завод Fab2 TSMC

При этом компания планирует представить унифицированную версию 20 нм процесса, которая будет применима как для сверхмобильных чипов смартфонов, так и для высокопроизводительных процессоров графических плат.

В настоящее время TSMC предлагает 4 версии 28 нм технологии: 28LP (poly/SiON) для слабомощных экономичных чипов, 28HPL (HKMG) для низкоэнергетичного применения, 28HP (HKMG) для высокопроизводительных микросхем и 28HPM (HKMG), которые объёдиняют элементы высокопроизводительных и слабомощных чипов и находят применения в микропроцессорах для планшетов, суперфонов и ноутбуков. С 20 нм технологией заказчикам не придётся делать выбор, т. к. будет доступна лишь одна опция.

Кроме того TSMC анонсировали планы по применению технологии FinFET с размером элементов 16 нм. Этот техпроцесс будет внедрён в 2015 году. Чен отметил: «Мы верим, что 16 нм FinFET получит развитие в, вероятно, второй половине 2015 года».

Globalfoundries отпечатали первый 20 нм образец

Производитель микросхем, компания Globalfoundries, объявила об успешном выходе тестовых чипов изготовленных по нормам 20 нм техпроцесса. При этом они сообщили, что уже готовы начать принимать заказы на производство 20 нм микросхем.

Безусловно, до выхода коммерческих чипов с размером элементов 20 нм пройдёт еще некоторое время. Новый процесс требует значительного техперевооружения, а также сотрудничества с партнёрами по производству. Glofo работает совместно с поставщиками конструкторского ПО EDA в плане продвижения нового техпроцесса, который, как они полагают, является важным этапом в развитии микроэлектронной промышленности.

GlobalFoundries

EDA-партнёры продемонстрировали свои инструменты, обеспечивающие поддержку технологических требований, привнесли новую технологию двойного нанесения, а также прочие усовершенствования. В Globafoundries говорят, что они создадут библиотеку конструкторских решений и сделают её доступной для всех потенциальных клиентов, которые хотят перейти на 20 нм технологию.

Производитель ничего не сообщил о сроках начала производства 20 нм чипов, однако известно, что Globalfoundries начали поставки 32 нм микросхем пару месяцев назад, и ожидается, что 28 нм чипы должны появиться уже в следующем квартале.

Micron разработали новую высокоплотную флэш-память

Производитель памяти, компания Micron Technology, расположенная в Айдахо, представила свою новую разработку NOR памяти, работающей посредством последовательного интерфейса периферии (Serial Peripheral Interface — SPI).

Разработанные чипы могут иметь ёмкость от 256 Мб до 1 Гб, при этом скорость чтения достигает 54 МБ/с при условии работы памяти на частоте 108 МГц.

Линейка памяти, изготавливаемая по технологическим нормам  65 нм, получила название N25Q. Чипы требуют питания напряжением от 1,8 до 3 В и могут подключаться по одиночному, двукратному или четырёхкратному интерфейсу (SPI, DSPI или QSPI соответственно), благодаря чему память прекрасно подходит как для современных, так и для будущих сетевых медиаустройств, сет-топ боксов, автомобильной и потребительской электроники.

Вице-президент и генеральный менеджер Micron Embedded Solutions Group Том Эбай

«В дополнение к продвижению самой плотной в мире, высокопроизводительной SPI NOR памяти, семейство N25Q предоставляет аппаратную и программную совместимость среди памяти различных плотностей, от 32 Мб до 1 Гб», заявил Том Эбай (Tom Eby), вице-президент и генеральный менеджер Micron Embedded Solutions Group. «Когда необходимо комбинирование в условиях диапазона температур, существующих в промышленности, разброса в возможности питания напряжением от 1,8 до 3 В, а также долговечности программы PLP от компании Micron, тогда это семейство продуктов идеально обеспечивает потребности плотного рынка в SPI NOR памяти».

Производитель заявляет, что первые образцы чипов памяти семейства N25Q ёмкостью 1 Гб, 512 Мб и 256 Мб уже изготовлены.