Новости про 20 нм, TSMC и производство

Он добавил, что NVIDIA всегда ищет для себя новых производителей, поскольку конкуренция заставляет всех прогрессировать, при этом он отметил, что TSMC является главным партнёром и нет признаков того, что ситуация в ближайшее время изменится.

«Мы постоянно оцениваем изготовителей, но мы много заказываем у TSMC, основную массу наших пластин мы покупаем у TSMC. Мы находимся на 20 нм, и мы ожидаем перехода на 16 нм. Мы глубоко повязаны с TSMC на многие, многие технологии производства вперёд, включая 10 нм», — заявил Хуан.

«У нас есть очень много путей для обеспечения энергетической эффективности и производительности. Я бы не стал зацикливаться непосредственно на технологии производства. Но мы всегда ищем новых поставщиков, а конкуренция заставляет всех прогрессировать. Однако для всех целей и направлении TSMC является нашим основным партнёром».

В третьем квартале 2015 года 16 нм производство будет занимать незначительную долю от общей прибыли. Чан не сообщил, какая именно компания обойдёт TSMC по производству в 2015 году, но промышленные источники говорят, что Samsung Electronics станет лидером в 14/16 нм сегменте, после того, как смогла заполучить у Qualcomm заказ на производство микросхем по 14 нм процессу.

Тем не менее Чан заявляет, что 16/20 нм процесс приведёт к росту прибыли его компании в следующие три года. При этом 20 нм процесс сможет обеспечить 10% общей прибыли уже в третьем квартале 2014 года с дальнейшим ростом до 20% в третьем квартале. В 2015 году ожидается дальнейший рост прибыли от 20 нм производства.

16-нанометровый процесс производства от TSMC будет конкурентоспособным при производстве систем радиосвязи, потребительских микросхем, GPU, сетевых решений, программируемых вентильных матриц и серверных чипов.

Тем не менее, компания TSMC ожидает продолжение роста квартальной прибыли на 12,6—14,2% до 6,86—6,96 миллиардов долларов США за третью четверть этого года.

В третьем квартале валовая прибыль составит 48,5—50,5%, в то время как операционная прибыль достигнет 38,5—40,5%, отметил руководитель компании.

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.

Маловероятно, но возможно, что процессоры Maxwell настолько эффективны, что им и не требуется улучшенный техпроцесс, кроме этого применение старого оборудования позволяет сохранить финансы. Как бы то ни было, но NVIDIA в этом месяце начинает выпуск первых образцов процессоров GM204 и GM206 по старому проверенному 28 нм техпроцессу. Сами же видеокарты, основанные на этих GPU, не ожидаются раньше 4-го квартала этого года.

Чип GM204 должен стать наследником для GK104, который будет устанавливаться в видеокарты компании производительного сегмента ценой от 250 до 500 долларов США. По слухам, он будет содержать 3200 ядер CUDA. Ожидается, что видеокарты на его основе появятся в конце года. Другой процессор, GM206, будет нацелен на средний сегмент. И хотя его опытное производство начнётся также в апреле, на рынок он попадёт не раньше января 2015.

Кроме того была опубликована информация и о чипе GM200. Он станет заменой для GK110, но при этом, как ожидается, покажет заметно больший прирост в скорости работы, чем можно было бы ожидать от простого наследника. Пока неизвестно, по какой технологии он будет изготовлен, но все надеются, что к началу его производства в июне, TSMC решит все свои проблемы и запустит 20 нм технологию. В продажу продукция на основе GM200 появится во второй четверти 2015 года.

Главный же конкурент NVIDIA, компания AMD, в этом году не планирует выпускать видеокарты по 20 нм технологии из-за проблем с производством.

Недавно назначенный исполнительный содиректор Марк Лиу в ходе ежегодного форума с поставщиками отметил, что завод хочет начать производство по 16 нм процессу с опережением графика. Ранее компания заявляла о начале попыток изготовления таких микросхем только в первом квартале 2015 года.

Лиу также отметил, что в следующем месяце TSMC приступит к массовому производству SoC на основе 20 нм технологии.

В дополнение Лиу рассказал и о финансовых результатах деятельности компании. Он сообщил, что благодаря 28 нм процессу в 2013 году было заработано 5,4 миллиарда долларов США, и этот процесс к концу года составит 23% от общего производства отпечатков компании.

Также был дан и прогноз развития отрасли в 2014 году. Ожидается, что мировой рынок полупроводников в 2014 году вырастет на 5%, что на процент больше ожидавшегося в 2013 году. Что же касается непосредственно производства полупроводниковых пластин, то здесь ожидается снижение роста с 11% в текущем году до 9% в наступающем. При этом рост самой TSMC будет опережать средние показатели. Содиректор считает, что после показанного в этом году роста на уровне 17—18%, TSMC ожидает также получить двухзначное число роста объёмов производства.

«Мы начнём массовое производство по 20 нм в первой четверти 2014 года. Это в 90 днях от современности. 16 нм последуют за 20 нм через год. Мы видим оба процесса 20 нм и 16 нм как виртуально один размер», — заявил Моррис Чэн, исполнительный директор и глава TSMC, в ходе конференции с финансовыми аналитиками.

«Собственно по 20 нм мы получили заказ на 5 отпечатков и запланировали более чем 30 отпечатков в этом и следующем году от сегментов мобильных вычислений, CPU и PLD [programmable logic device]. И все эти отпечатки представлены в больших объёмах. Конструкция 20 нм экосистемы была подтверждена в реальных продуктах, и она готова поддерживать клиентов. Процесс подготовки производства равнозначен, или даже лучше, чем был у 28 нм. Мы ожидаем большое развитие 20 нм в следующем году, с прибылью от 20 нм в 2014 году большей, чем была с 28 нм в 2012 году. Вы видите, что 20 нм стартует вначале следующего года, в то время как 28 нм стартовали в третьем-четвёртом квартале 2011 года. Таким образом, точкой отсчёта для 28 нм был 2012 год. Однако наш рост с 20 нм в 2014 году будет более быстрым, чем рост с 28 нм в 2012 году. И хотя рост 28 нм процесса был рекордным для TSMC, 20 нм рост будет на 30% быстрее», — заявил господин Чэн.

«В 20 нм техпроцессе мы видим малую конкуренцию. Опытное производство началось в первом квартале 2013 г. и массовое производство начнётся в начале следующего года. Оборудование уже будет смонтировано, оборудование поставляется и будет смонтировано», — заявил Моррис Чан в ходе квартальной конференции с финансовыми аналитиками.

TSMC начала строительство производства Phase 5 на заводе Fab 14 ещё в апреле прошлого года. Конструкция цеха уже готова и установка оборудования началась в апреле этого года. Обычно, на полное оснащение завода по производству микросхем уходит от 6 до 12 месяцев. Кроме перечисленных заводов TSMC также планирует позднее начать производство 20 нм микросхем на заводе Fab 12/phase 6.

Также интересным фактом является то, что большую часть оборудования, которое будет использовано для производства 20 нм чипов, будет позднее применяться для 16 нм FinFET техпроцесса. Случится это где-то в 2015 году.

«По 16 нм FinFET процессу массовое производство начнётся примерно через год после 20 нм SoC, другими словами, в начале 2015 года. Наш научно-исследовательский процесс производства 16 нм FinFET идёт хорошо, есть новые усовершенствования, и они лучше, чем планировались и он лучше, чем 20 нм год назад. Мы работаем с несколькими крупными клиентами и много изготавливаем, многие продукты изготавливаются», — несколько путано заключил Чан.

В настоящее время 2,3 ГГц является предельной частотой для 28 нм Snapdragon 800 и Tegra 4i (Grey), которые выйдут в конце этого или начале следующего года.

И как обычно, чтобы преодолеть данное ограничение, необходимо использовать техпроцесс с меньшим размером транзисторов. 20 нм процесс TSMC позволит на 30% поднять скорость и в 1,9 раза увеличить плотность при 25% снижении энергопотребления. Тридцатипроцентное ускорение означает, что частота SoC ARM будет находиться на уровне 3 ГГц со значительным увеличением числа транзисторов, используемых в основном под нужды GPU. Скорее всего, именно таким образом компания NVIDIA и обеспечит установку видеоядра Kepler в процессор Logan, однако пока подтверждения этому нет.

Снижение энергопотребления на 25% будет означать на четверть увеличенный срок автономной работы, а поскольку малый срок автономной работы является основным недостатком смартфонов, данная модификация будет крайне важной для потребителей.

Такой технологический переход значительно улучшит позиции альянса ARM в конкуренции с производителями x86 процессоров. Но не стоит забывать, что Intel и AMD не дремлют. В 2014 году Intel планирует выпустить свой 14 нм Atom, предназначенный для планшетов и смартфонов, а AMD, в то же время, при производственной поддержке GlobalFoundries, собирается выпустить свои 14 нм чипы для планшетов и ноутбуков.

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.

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.

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.

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.

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».

Компания ARM хочет оптимизировать свою физическую технологическую разработку на заводах TSMC с 20 нм технологией производства, поскольку именно она обеспечивает двойной прирост производительности, по сравнению с предыдущим поколением.

Исполнительный вице-президент и старший менеджер процессорного подразделения ARM Майк Инглис (Mike Inglis) заявил, что это первый из 20 нм образцов ARM Cortex-A15 и он прокладывает путь к следующему поколению интеграции и производительности. Он отметил, что комбинация технологии TSMC, последнего процессора ARM Cortex-A15 и ARM Artisan Physical IP Solutions поможет достичь возрастающих требований на высокую производительность и энергоэффективность потребительских устройств.

В представленном отчете ARM особенно подчеркивается усиление сотрудничества между ARM и TSMC. В нём говорится, что тестовая микросхема была реализована с использованием коммерчески доступной цепочки инструментов 20 нм техпроцесса и дизайнерских услуг, обеспеченных совместной работой TSMC OIP Ecosystem и партнёров из ARM Connected Community.

Производственный партнёр NVIDIA, компания TSMC, испытывает трудности с новым 28 нм технологическим процессом, по которому и будет изготавливаться Kepler. Кроме того, и сам GPU оказался медленнее, чем рассчитывали разработчики.

Запуск технологического процесса, с размером элементов 28 нм уже откладывался ранее. Из-за этого, компании AMD даже пришлось изменить стратегию по выпуску своих чипов. Так, AMD хотели выпустить хай-энд чип VLIW4 по нормам 32 нм, но всё же решили подождать, пока TSMC уменьшит процент брака при производстве чипов по нормам 28 нм техпроцесса. Ожидается, что TSMC начнет принимать заявки на производство GPU по технологии 28 нм в четвертом квартале этого года, а опытные производства чипов по 20 нм процессу начнет не раньше чем через год.

Еще один крупный клиент TSMC — компания Qualcomm, также готовится к началу производства по 28 нм технологии. Однако они еще не переработали конструкцию своих новых двухъядерных чипов 8960, 8270 and 8260A для их изготовления по объемному 28 нм техпроцессу.

Первый 28 нм видеопроцессор AMD из семейства Southern Islands должен выйти в первой половине 2012 года. Кроме GPU на том же техпроцессе компания также планирует изготавливать APU с кодовыми именами Krishna и Wichita, которые придут на замену Ontraio и Zacate.