Новости про микросхемы

xMEMS выпускает первый монолитный спикер Montara

Компания xMEMS Labs заново изобрела звуковые системы. Фирма представила продукт Montara — первый в мире монолитный MEMS-спикер, обеспечивающий высокую точность звучания, полный спектр звучания и низкий уровень искажений.

Новый спикер предназначен для применения в закрытых «наушниках-затычках», включая наушники TWS. Montara — это также первый в мире микроспикер, позволяющий создать наушники с влагопылезащитой уровня IP-57. Потребители таких наушники смогут ощутить все преимущества новой звуковой системы благодаря её точности передачи звука, чистоте и детализации инструментов, сверхнизким задержкам, влагозащите и большему времени автономной работы.

Спикер Montara от xMEMS Labs

Джозеф Джян — исполнительный директор xMEMS заявил: «До настоящего времени промышленность полагалась на антикварную технологию вековой давности с многокомпонентными катушечными спикерами, которые требуют трудозатратных и многопрофильных линий сборки. Наш революционный продукт Montara меняет эту ситуацию, предлагая новую комбинацию звуковой точности, размера, энергопотребления и унификации, недоступных с подходом традиционных катушек».

Продукт Montara затмил ранние гибридные MEMS-спикеры, предложив целый спикер (актуатор и диафрагму) в кремнии, уменьшив толщину пакета и исключив необходимость калибровки драйвера и обеспечив повторяемость.

TSMC вкладывает в разработку 2 нм техпроцесса

Мировой лидер полупроводниковой продукции, компании TSMC, успешно развивает и модернизирует свои технологии. Как известно, в ближайшее время компания начнёт выпуск микросхем по 5 нм нормам и уже ведёт активную подготовку к опытному 3 нм производству.

При этом TSMC продолжает работать на перспективу, финансируя исследования 2 нм технологии. Сообщается, что компания вложила 16 миллиардов долларов в эти исследования.

Блины с микропроцессорами

Ожидая начать массовое производство по 3 нм процессу в начале 2022 года, компания активно готовит и следующий этап. Для этого она приобрела большое количество крайне дорогих машин для экстремальной ультрафиолетовой литографии. И эти инвестиции не будут отбиты в текущем году.

Сейчас 2 нм находится на этапе разработки. Но в столь тонких технологиях, очень сложно делать прогнозы готовности, а потому, сроки массового применения новой технологии пока не называются. Яркий пример тому — Intel, которая до сих пор не может полноценно перейти на 10 нм процесс.

TSMC официально представила технологию 4 нм

Компания TSMC удивила всю индустрию, анонсировав новый технологический процесс N4, с размером элементов 4 нм. Ранее эта технология никогда на озвучивалась, а также не появлялась ни в одной дорожной карте.

По своей сути эта технология станет переходной между N3 и N5. Марк Лиу, глава компании, официально сообщил, что процесс «N4 станет эволюцией N5».

Целью выпуска технологии N4 является дальнейшее улучшение процесса N5P. Этот план похож на решение N6, который TSMC предложила в качестве усовершенствования N7P. Таким образом, эти переходные технологии предлагают улучшенные версии, обеспечивая более высокую производительность выпущенных процессоров и меньшее энергопотребление, а переход на новую технологию происходит с минимальными затратами.

Согласно планам TSMC, техпроцесс N5 будет применяться с IV квартала 2020 года, N5P будет запущен в 2022 году, а N4 будет массово доступен в 2023 году. Опытное производство по нормам N3 стоит ожидать в первой половине следующего года.

В Эйндховене создали светоизлучающий кремниевый сплав

Исследователи из Университета Технологии города Эйндховен смогли создать новый материал, который обладает светоизлучающими свойствами. По сути, они разработали Святой Грааль фотоники.

Эта разработка является важнейшим звеном технологии, которая позволит заменить поток электронов в кремниевом микропроцессоре световым потоком, исключив электрическое сопротивление и избавившись от тепла, выделяемого из-за него.

Современные процессоры ограничены теплом, которое они выделят «по причине сопротивления, оказываемого на электрон при его прохождении по медным проводникам, связывающим транзисторы в чипе». Фотоника решает эту проблему, поскольку фотоны не получают сопротивления при своём движении. Главным преимуществом фотоники является не столько отсутствие тепловыделения, а то, что они позволят улучшить коммуникацию внутри чипов и между чипами в 1000 раз.

Оборудование для выращивание гексагональных кристаллов кремния и сами эти кристаллы

Исследователи отметили, что их достижение стало результатом кропотливой работы, длившейся 50 лет. Вместе с коллегами из университетов Йены, Линца и Мюнхена они объединили кремний и германий в гексагональные структуры, способные излучать свет. Ключевой техникой для этого стало использование гексагональных шаблонов и применение чистейших кристаллов, из доступных на сегодня. Благодаря этим структурам сплав «излучает свет крайне эффективно», — говорится в отчёте, опубликованном в журнале Nature.

Если дальнейшие работы будут идти по плану, то уже к концу этого года мы увидим работу первого кремниевого лазера.

Intel возвращает титул самого большого производителя микросхем

По данным аналитической компании Gartner общемировой рынок полупроводниковых продуктов в 2019 году резко снизился, составив лишь 418,3 миллиарда долларов. Это на 11,9% ниже, чем в 2018 году. Основной спад пришёлся на память, а потому Intel практически не потеряла прибыль, что и позволило ей выйти вперёд.

Рынок памяти в 2019 году составлял 26,7%. Эндрю Норвуд, вице-президент Gartner, отметил, что его годовой спад составил 31,5%. В этой категории снижение прибыли от DRAM составило 37,5%, что было вызвано глобальным перепроизводством. Это привело к снижению рыночной цены вдвое, что порадовало потребителей и расстроило производителей.

Рынок NAND потерял не настолько много, поскольку здесь прибыль упала лишь на 23,1%. В результате Samsung, занимавшая первую позицию в рейтинге производителей микросхем в 2017 и 2018 годах, в 2019 году не смогла сохранить лидерство, поскольку большая доля её поступлений приходится именно на микросхемы памяти. Новым старым лидером стала Intel. На 3, 4 и 5 местах расположились SK Hynix, Micron Technology и Broadcom.

Рынок полупроводниковых устройств в 2019 году

Samsung создала прототип 3 нм транзисторов GAAFET

Компания Samsung планирует к 2030 году стать мировым лидером в области производства полупроводников, обойдя таких конкурентов как TSMC и Intel.

Чтобы достичь этой цели, компании нужно уже сегодня прикладывать все усилия. И у корейского гиганта уже есть первые результаты. Она представила прототипы первой 3 нм структуры за пределами FinFET, которые она назвала GAAFET. По ожиданиям компании, 3 нм процесс GAAFET предложит 35% увеличение плотности, 50% снижение энергопотребления и 35% прирост производительности, по сравнению с 5 нм процессом.

Сравнение структур транзисторов в микросхемах

Компания сообщает, что 3 нм процесс GAAFET будет готов к массовому производству уже в 2021 году, весьма амбициозно. Если Samsung это удастся, то она сможет предложить более совершенный процесс производства, чем TSMC, уже в следующем году.

Фотография структуры GAAFET

Технология GAAFET является эволюцией применяемой сейчас технологи FinFET. Она предлагает использовать конструкции с четырьмя затворами, которые окружают каналы транзистора и снижают токи утечки. Именно поэтому технология называется Gate-All-Around, с окружающим транзистором.

Первые 5 нм чипы достигают 80% годности

Компания TSMC продолжает хвастаться успехами по внедрению нового техпроцесса с размерами элементов в 5 нм.

Недавно она сообщала, что качество производства новых микросхем отличное, и что уже в первой половине 2020 года нас ждёт массовое производство процессоров по 5 нм нормам.

Теперь же компания сообщила, что рисковое производство микросхем SRAM по 5 нм нормам достигает 80% качества. Безусловно, это очень маленькие микросхемы. Полноразмерные микропроцессоры намного крупнее, а потому выход годной продукции будет намного ниже. Сайт AnandTech подсчитал, что при производстве микросхем площадью 100 мм2, выпуск годной продукции будет находиться на уровне 32%, что весьма неплохо, поскольку 5 нм технология находится лишь в середине рискового производства.

Распределение годных и негодных ядер в микросхемах малого размера
Распределение годных и негодных ядер в микросхемах большого размера

Эта технология будет использовать пятое поколение FinFET, а также EUV с более чем десятью слоями. Процесс N5 унаследует все правила конструирования из технологии TSMC N7, так что клиентам будет несложно провести миграцию.

Cerebras выпускает 400 000-ядерный процессор

Похоже, что Cerebras наконец-то создала компьютер, который сможет запустить Crysis — Cerebras CS-1.

Система Cerebras CS-1 предназначена для искусственного интеллекта, а именно для его разработчиков. Компания Cerebras получила мировую известность за свой самый крупный в мире чип. В августе она анонсировала новый процессор, а теперь он готов к коммерческой эксплуатации. Новый чип умещается в компьютере высотой 66 см. Этот процессор содержит 400 000 ядер и поразительные 1,2 триллиона транзисторов.

Компьютер Cerebras с самым большим процессором в мире

Данный процессор получит название Wafer Scale Engine (WSE). Также он содержит 18 ГБ встроенной памяти SRAM, а его внутренняя шина развивает скорость 1 ПБ/с (да-да, петабайт). Представленный чип WSE — просто гигантский. Достаточно посмотреть на фотографию, где он лежит рядом с клавиатурой.

Процессор WSE от Cerebras

Основатель Cerebras Systems Эндрю Фельдман пояснил: «CS-1 является самым быстрым в индустрии компьютером для ИИ, и поскольку его легко установить, принести и интегрировать в существующую модель ИИ в TensorFlow и PyTorch, он даст результаты в первый день эксплуатации. В зависимости от нагрузки, CS-1 обеспечивает ускорение производительности в сотни или тысячи раз по сравнению с наследными альтернативами, занимая лишь одну десятую долю пространства».

Intel представлена крупнейшая микросхема FPGA

Компания Intel создала самую крупную перепрограммируемую микросхему в мире, которая представляет собой объединение двух больших ядер.

Новая микросхема Stratix 10 GX 10M изготовлена по 14 нм технологии и содержит 43,3 миллиарда транзисторов. Этот чип построен на двух больших ядрах площадью 1400 мм2 и четырёх трансиверах, что означает транзисторную плотность порядка 31 МТр/мм2.

Микросхема Intel Stratix 10 GX 10M

Для соединения ядер в Intel применили технологию пакетирования EMIB 2.5D, которая предоставляет высокоскоростной мост между двумя ядрами, занимая небольшое пространство. Шина данных EMIB содержит 25 920 коннекторов. Каждый из них имеет пропускную способность 2 Гб/с, что позволяет развить скорость между ядрами равную 6,5 ТБ/с.

Фактически, Intel впервые использовала EMIB для связи двух больших логических ядер. Раньше эта шина применялась для соединения памяти HBM и GPU Vega в процессорах Kaby Lake-G, а также для связи памяти HBM и трансиверов в других моделях Stratix 10.

Ключевые спецификации Stratix 10 GX 10M

Модельный ряд микросхем c программируемой матрицей Stratix 10 доступен с 2017 года, но когда можно будет заказать модель 10M пока не сообщается.

Продажи полупроводников продолжают снижаться

Общемировые продажи полупроводников, по состоянию на август, демонстрируют снижение в течение всего 2019 года.

Ассоциация полупроводниковой промышленности (Semiconductor Industry Association — SIA) установила, что в августе 2019 года продажи составили 34,2 миллиарда долларов США, что на 15,9% ниже, чем год назад, но на 2,5% выше, чем в июле.

«Несмотря на то, что общемировые продажи полупроводников остаются заметно позади достижений 2018 года, месячные изменения продаж растут 2 месяца подряд, впервые за ближайший год», — заявил Джон Нюффер, президент и исполнительный директор SIA. «Продажи на американский рынок смешаны, с заметным спадом от года к году, но ростом от месяца к месяцу, большим, чем в любом другом регионе».

Так, в Америке (Северной и Южной) зафиксирован рост продаж полупроводников на 4,1%; в Азии и Тихоокеанском регионе — 1,8%; в Китае и Японии — 1,1%. При этом в Европе наблюдается сокращение на 0,8%. По отношению к прошлому году, продажи снизились: в Европе на 8,6%, в Азии и Тихоокеанском регионе — на 9,2%, в Японии — на 11,5%, в Китае — на 15,7%, а в Америках — на 28,8%.