Новости про 10 нм, TSMC и производство

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Поскольку компании добились успеха при переходе от 20 нм SoC к 16 нм FinFET, они решили вновь объединить усилия для технологии 10FinFET. На начальном этапе работа предусматривает изучение физической возможности конструирования чипа и создания методологий для поддержки клиентов, желающих изготовить 10 нм FinFET процессоры уже в четвёртом квартале 2015 года.

В TSMC решили применить знания из предыдущего поколения 20 нм SoC и 16 нм FinFET процесса в экосистеме ARM. Это позволит предложить высокую производительность и энергетические усовершенствования в 10 нм FinFET, которая станет лучшей технологией, чем прежние. Экосистема ARM также может получить преимущества Open Innovation Platform (OIP) от TSMC, которая включает набор интерфейсов экосистемы и компоненты для совместной работы, созданные и поддерживаемые самой компанией.

Объединённые инновации от предыдущих сотрудничеств ARM и TSMC позволили клиентам ускорить разработку своих продуктов и получить преимущества лидеров технологии и разработки. Среди прочих преимуществ отмечаются ранний доступ к документации ARM Artisan Physical и отпечаткам чипов ARM Cortex-A53 и Cortex-A57 на 16 нм техпроцессе FinFET.

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.

При этом 10% прибыли будет приносить новое 20 нм производство в третьем, и 20% в четвёртом кварталах. Такую информацию распространил глава компании Моррис Чан.

Что касается перспектив самой компании, то Чан отметил, что он ожидает в течение ближайших пяти лет ежегодный рост на уровне 3—5%, при этом показатели TSMC будут лучше, чем в среднем по промышленности, заверил директор акционеров.

В прошлом году производство пластин компанией в 8-и дюймовом эквиваленте составило 15,67 миллиона штук, что больше 14,04 миллиона штук, произведённых в 2012 году. В настоящее время половину прибыли компании приносит производство чипов с размером элементов в 40 и 45 нм. При этом уже сейчас компания обладает контрактами на производство 16 нм FinFET чипов 20 заказчикам.

В то же время компания планирует организовать специальное исследовательское подразделение, состоящее из 300—400 человек, которое займётся разработкой 10 нм технологии. Опытное же производство таких микросхем запланировано на 2015 год, а выход на рынок технологии состоится в 2016 году.

Всё это не может не радовать нас, простых покупателей. Во-первых, AMD и NVIDIA наконец-то смогут выпустить свои GPU по новой технологии, а во-вторых, конкуренция с Intel, как с лидером рынка, продолжится на достаточно высоком уровне.

Таковы данные источников, близких к производству, при этом ни сам производитель TSMC ни дизайнер Global Unichip не захотели как-либо комментировать ситуацию.

В малом объёме TSMC начнёт производство A8 уже в июле 2013 года и существенно повысит своё 20 нм производство после декабря, отмечает источник. Полноценно же завод сможет изготавливать чипы после запуска нового оборудования в первом квартале 2014 года.

Объём производства нового оборудования составит 50000 блинов, при этом часть из этого оборудования может позже быть использована для выпуска 16 нм чипов. Так, по имеющимся данным, TSMC начнёт выпуск процессоров Apple A9 и A9X в конце третьего квартала 2014 года.

Процессор A8, который сейчас готовится к выпуску, будет устанавливаться в iPhone, которые поступят в продажу в начале следующего года, в то время как процессоры A9/A9X предназначены для новейшего поколения iPhone и iPad. При этом начало поставок этих чипов для производителей смартфонов и планшетов источник не обозначил.

Ранее исполнительный директор и глава TSMC Моррис Чан отмечал, что его заводы начнут выпуск продукции по 16 нм FinFET процессу менее чем через год после начала массового производства 20 нм микросхем. Опытное же производство 20 нм изделий прошло ещё в первой четверти этого года.