Новости про 10 нм и производство

Intel активно готовит 7 нм процесс

Возможно, что у Intel появился свет в конце туннеля производства микросхем. Компания сообщила об активной разработке 7 нм технологии производства.

Этот 7 нм процесс будет использовать экстремальную ультрафиолетовую литографию (EUV). Об этом Intel сообщила инвесторам. Процесс будет отвязан от печально известного 10 нм глубокого ультрафиолета (DUV), и команды, работающие над технологиями, разделены. Сейчас протекает процесс квалификации 10 нм DUV технологии, и компания изготавливает небольшое количество маломощных процессоров Cannon Lake.

Пластина с микросхемами
Пластина с микросхемами

Переход от 10 нм к 7 нм позволит вдвое уменьшить размер транзисторов. В 10 нм процессе DUV используется комбинация ультрафиолетовых лазеров с длинной волны 193 мм и мультипаттеринг (на самом деле 4 уровня). В процессе 7 нм EUV применяются суперсовременные непрямые лазеры 135 нм длины волны, исключая мультипаттеринг. Объединение этого лазера с масками позволит создать 5 нм технологию.

Успешная работа над 7 нм процессом означает готовность к квалификации в конце 2019 года и начало массового производства в 2020—2021 годах. Учитывая, что квалификация 10 нм DUV началась в конце 2017 года, а массовое производство началось в мае 2018 года, Intel не станет использовать 10 нм в течение многих лет, как произошло с 14 нм технологией.

Производители замедляют работу над 7 нм процессом

Технологии производства микросхем с размерами элементов менее 10 нм требуют больших инвестиций, а потому многие разработчики и производители решили повременить с переходом на новые технологии. По всей видимости, такой шаг заметно повлияет на эволюцию полупроводниковых систем.

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.

Qualcomm Snapdragon
Qualcomm Snapdragon

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.

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.

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 выпустила самую маленькую микросхему DRAM

Компания Samsung Electronics выпустила новые микросхемы оперативной памяти, которые по её уверению являются самыми маленькими в мире.

Микросхемы DRAM DDR4 от Samsung, выпущены по второму поколению технологии 10 нм класса, они имеют объём 8 Гб. Они обеспечивают 30% прирост в производительности по сравнению с первым поколением 10 нм класса производства. Энергоэффективность новых микросхем была увеличена на 15%, а 10% прирост производительности обусловлен новыми проприетарными технологиями производства. Среди инноваций компания отметила высокочувствительную систему данных ячеек и прогрессивную схему воздушного зазора.

Микросхемы Samsung DDR4 10нм-класса второго поколения

Новые 8 Гб микросхемы DDR4 могут работать на скорости 3600 Мб/с на контакт, в то время как 8 Гб чипы первого поколения обеспечивают скорость в 3200 Мб/с на контакт.

Компания Samsung уже завершила валидацию памяти второго поколения 10 нм класса у производителей CPU. Следующим шагом компании станет тесное сотрудничество с заказчиками в разработке более эффективных вычислительных систем следующего поколения.

Отбраковка 10 нм процессоров выше, чем ожидалось

Два крупнейших производителя чипов по 10 нм технологии, компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и Samsung испытывают трудности, поскольку количество отбракованных пластин с 10 нм процессорами выше, чем ожидалось изначально.

По информации DigiTimes, которая ссылается на промышленные источники, TSMC оптимизировала технологию производства 10 нм процессоров для Apple, HiSilicon и MediaTek и была готова начать их массовое производство в первом квартале 2017 года. Однако количество годных пластин с микросхемами далеко от того, что ожидала увидеть компания.

Полупроводиковые пластины

В TSMC планируют запустить производство процессоров Apple A10X, которые предназначены для iPad следующего поколения, в марте 2017 года. Однако неудовлетворительное качество 10 нм пластин может повлечь изменение графика производства. Также компания займётся производством процессоров Apple A11, которые будут установлены в iPhone 8. Их производство планируется на второй квартал наступившего года.

В то же время Samsung испытывает аналогичные трудности. Из-за большого количества негодных 10 нм чипов под угрозой оказалась дорожная карта Qualcomm 2017 года. Изначально компания планировала производить системы-на-чипе Snapdragon 835 и прочие чипы 660-й серии (с кодовым именем 8976 Plus) на заводах Samsung по 10 нм нормам, однако пересмотрела свои планы, сохранив новую технологию лишь для флагманского чипа. Процессоры серии Snapdragon 660 Qualcomm будут изготавливаться по старой и отработанной технологии с размером элементов 14 нм.

В ответ на эту информацию TSMC заявила, что разработка 10 нм технологии идёт по плану и никаких задержек не предвидится.

TSMC готовит 5 нм технологию через два года, после 7 нм

Компания TSMC сообщила о том, что будет готова начать производство микросхем с размером элементов 5 нм через два года, после освоения 7 нм технологии.

При этом начать выпуск чипов по 7 нм нормам фирма планирует начать уже в 2018 году. Такую информацию распространил в ходе встречи с инвесторами соисполнительный директор Марк Лиу. При этом идёт ли речь об опытном, или о массовом производстве, директор не уточнил.

Также глава отметил, что TSMC уже занимается исследованиями, направленными на 5 нм технологию производства уже в течение года, добавив, что технология будет готова к запуску в первой половине 2020 года.

TSMC

Отмечается, что выпускаться 5 нм микросхемы будут при помощи экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV): «мы добились значительного прогресса с EUV для подготовки к внедрению, подобному 5 нм».

Что касается 10 нм, то компания отметила, что уже в первом квартале этого года она будет готова отпечатать микросхемы на заказ. Новая версия 16 нм FCC, менее энергоёмкая и менее дорогая версия 16 нм FinFET, будет готова для массового производства также в первом квартале.

В дополнение компания отметила, что во втором квартале 2016 года TSMC внедрит новую более плотную технологию пакетирования InFO, которая найдёт применение у крупных заказчиков. «Мы не ожидаем распространения среди большого числа заказчиков. Правда, мы ожидаем нескольких очень больших заказчиков». Одним из первых заказчиков продукции по технологии InFO станет Apple.

TSMC начинает 10 нм прототипирование

Компания TSMC в ходе 52-й Design Automation Conference представила первый прототип чипов изготовленных по 10 нм технологии. Эти прототипы открывают возможность опытного производства, рискового производства и дальнейшего перехода к массовому производству микросхем.

Сейчас начало рискового производства микросхем запланировано на вторую половину 2016 года. Массовое же производство должно начаться в самом конце будущего года. Технологию планируют использовать в низкоэнергетичных чипах, а в далёком будущем — высокоэнергетичных.

В подтверждение своих возможностей TSMC выпустила по новому процессу чип ARM Cortex-A57. Сама же технология, получившая название CLN10FF+, позволяет разместить на 110% транзисторов больше, чем при 16 нм FinFET+ технологии. Также он позволяет на 20% увеличить частоту при том же энергопотреблении, либо снизить энергопотребление на 40% при той же частоте.

Производство на заводе Fab 3 TSMC

Проект производственного завода обошёлся TSMC в существенный миллиард долларов, а его монтаж и наладка будут длиться несколько месяцев. Ожидается, что главным заказчиком микросхем по данной технологии станет Apple, которая по плану получит свои микросхемы к 2017 году.

Кроме того фирма хочет обновить технологию EUV литографии, что избавит её от необходимости выполнения двойной экспозиции. Новая технология, с засветкой волной 13,5 нм позволит делать отпечатки глубиной от 7 нм, и, вероятно, даже глубже.

Переход Samsung на 10 нм ожидается в конце 2016 года

Компания Samsung анонсировала свои планы по выпуску 10 нм продуктов в 2016 году.

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.

300 мм пластины Intel

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.

TSMC построит 10 нм завод через год

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) в июне начнёт строительство нового завода в центральном Тайване, который будет изготавливать 12 дюймовые полупроводниковые блины.

Глава TSMC Моррис Чэн заявил, что этот завод разработан для производства чипов по 10 нм технологии, а массовое производство на новых мощностях Fab 15 начнётся уже в середине 2016 года. Ранее TSMC объявляла о своих планах по переходу на 10 нм массовое производство к концу 2016 года.

TSMC

Сообщается, что данная технология производства будет предназначена для выпуска мобильных систем-на-чипе, чипов связи, серверных чипов, графических процессоров, сетевых процессоров и чипов для игровых систем. Данный переход позволит TSMC вернуться на лидирующие позиции контрактного производителя процессоров, которую фирма потеряла, уступив своё место Samsung. Сейчас лидеры мобильного рынка крайне нуждаются в высокотехнологичных процессорах, в связи с чем Apple и Qualcomm перенесли производство процессоров в Южную Корею.