Новости про 7 нм

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.

Разработка 7 нм процесса Samsung идёт быстрее графика

В Сети появились слухи о том, что разработка 7 нм EUV процесса компании Samsung опережает график! Южнокорейский гигант с успехом продвигается в создании 7 нм технологии, а главным клиентом компании станет Qualcomm.

Скорее всего, под 7 нм процессом подразумеваются 7 нм LPP (low power plus) узлы, для производства которых применяется экстремальная ультрафиолетовая литография.

Логотип Samsung
Логотип Samsung

По имеющимся данным, Samsung наладила производственные условия и закончила опытные работы по 7 нм EUV процессу на линии Hwaseong S3. Инженеры и конструкторы, создававшие 7 нм процесс, подготовили конструктивную базу и методологии, необходимые для начала опытного производства для клиентов. Сами инженеры перешли к разработке 5 нм процесса, который пока находится на самых ранних этапах.

Согласно данным SE Daily, Samsung будет готова к началу массового производства Qualcomm Snapdragon 855 по 7 нм LPP процессу в конце этого или начале следующего года. В компании сообщают, что 7 нм технология обеспечивает на 40% меньше чипы, по сравнению с 10 нм процессом. Также они обеспечат 10% прирост производительности или 35% снижение энергопотребления.

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.

Vega 7 нм не предназначен для игр

Когда в Сети появились слухи о подготовке компанией AMD 7 нм графики Vega, многие фанаты надеялись, что у фирмы есть туз в рукаве в борьбе с NVIDIA. Но всё оказалось не так.

Графика Vega 14 нм не смогла противостоять флагману от NVIDIA, GeForce GTX 1080 Ti. Многие верили, что благодаря 7 нм технологии производства AMD сможет ускорить свои процессоры, однако в AMD объявили, что 7 нм Vega не предназначены для игр.

По информации Лизы Су Vega 7 всегда подразумевался для искусственного интеллекта. Именно ИИ является основной целью для Vega 7 нм. Сразу после этого заявления многие другие люди в иерархии компании подтвердили слова директора.

Изначально некоторые обозреватели полагали, что AMD может вначале рекламировать и выпускать дорогой продукт для ЦОД, и лишь затем подготовит аналог для игр. Однако слухи оказались неверны, и игрового продолжения не будет.

В дорожной карте игровых решений AMD нет 7 нм Vega, и пока не планируется. Что касается NVIDIA, то компания готовит GPU Turing на конец лета, а значит, разрыв в производительности будет только расти.

Samsung и Qualcomm работают над 7-нм EUV процессом

Компания Samsung сообщила о желании расширить десятилетнее соглашение о сотрудничестве с Qualcomm на технологию экстремальной ультрафиолетовой литографии.

Это сотрудничество нацелено на создание мобильных чипсетов Qualcomm Snapdragon 5G с использованием 7-нм LPP EUV процесса от Samsung.

Samsung и Qualcomm

В то же время Qualcomm ожидает, что будущие 5G чипсеты будут выпущены на производственных мощностях южнокорейского гиганта. Использование 7-нм процесса обеспечит меньшую площадь чипа, позволив OEM изготовителям применять освободившееся пространство в других целях. Кроме того, новый усовершенствованный процесс, вместе с улучшенной конструкцией схемы, обеспечит значительное увеличение срока автономной работы.

По сравнению с 10-нм FinFET процессом, технология 7LPP EUV не только снижает сложность процесса и уменьшает количество шагов при изготовлении, но и на 40% повышает эффективность использования пространства, с 10% приростом производительности или до 35% снижения энергопотребления.

Samsung выпускает первую SRAM по 7 нм нормам

В ходе Международной конференции по твердотельным схемам, прошедшей в Сан-Франциско, компания Samsung анонсировала первую память SRAM объёмом 256 Мб, изготовленную по 7 нм нормам методом экстремальной ультрафиолетовой литографии.

На той же конференции Intel представила свою конструкцию SRAM, но изготовленную по 10 нм, что «в пределах 15% от указанных 7 нм ячеек». Некий аналитик на EE Times заявил, что для intel это совершенно нехарактерно, заявлять о 15% отставании от конкурентов.

Intel заявила о 0,0312 мм2 высокоплотных и 0,0367 мм2 низковольтных битовых ячейках SRAM, выполненных по 10 нм процессу. В то же время 6T 256 мегабитное устройство Samsung имеет битовую ячейку площадью 0,026 мм2. Конструкция Intel предлагает 0,62–0,58x масштаб по сравнению с 14 нм SRAM, сохраняя исполнение закона Мура и оставаясь «в пределах 15% от самой маленькой 7 нм ячейки».

Samsung

Некоторые обозреватели скептически настроены по отношению к Samsung. Так, Дэвид Кэнтер отмечает, что Intel и TSMC куда более консервативны в разработке EUV, чем Samsung, и именно в этом кроется разница. Сама же Samsung отказалась сообщить о сроках начала производства EUV продуктов, что может означать фактическую невозможность южнокорейского гиганта выпускать такую продукцию.

В любом случае мы видим, что технология экстремальной ультрафиолетовой литографии, долгие годы откладывавшаяся на более тонкие техпроцессы, наконец находит себе место у производителей интегральных схем.

AMD воспользуется услугами TSMC и GlobalFoundries для 7 нм процесса

В эксклюзивном интервью AnandTech исполнительный директор AMD Лиза Су рассказала о будущих продуктах компании. Одним из интересных моментов о будущих чипах является информация о том, что для изготовления 7 нм чипов AMD воспользуется услугами как GlobalFoundries, так и TSMC.

Лиза Су отметила, что разные линейки продуктов будут выпускаться на разных заводах, при этом она ничего не сообщила о деталях. Однако уже в этом году AMD планирует выпустить первый 7 нм продукт. Им будет плата Radeon Instinct на базе архитектуры Vega, предназначенная для машинного обучения. Также в плане компании другие 7 нм продукты, включая GPU Navi и Zen 2 (которые последуют за Ryzen 2000).

Исполнительный директор AMD Лиза Су

«— Что касается GloFo, то по 14 нм и 12 нм нормам компания работает по лицензии Samsung, в то время как 7 нм в большей степени принадлежит GF. Произойдут ли в результате изменения в отношениях?

— Ну, в 7 нм мы будем использовать как TSMC, так и GlobalFoundries. Мы тесно работаем с обоими производственными партнёрами, и у нас будут различные линейки продуктов для каждой из компаний. Я абсолютно уверена в том, что технологический процесс будет стабильным и способным ответить нашим требованиям».

AMD анонсирует 7 нм Vega

Лиза Су, исполнительный директор AMD, анонсировала выпуск 7 нм чипов архитектуры Vega, которые в первую очередь будут предназначены для машинного обучения.

Заявив, что новые GPU ориентированы на системы искусственного интеллекта, госпожа Су ничего не сказала о вероятных сроках выпуска этих процессоров для игровых видеокарт.

AMD Radeon RX Vega

Процессоры получат название Radeon Instinct Vega 7nm, и это будут уменьшенные версии чипов Vega. Очевидно, что выпуск таких GPU куда менее рискован, чем реализация 7 нм чипов Navi. Уменьшить существующие микросхемы с 14 нм до 7 нм заметно проще, чем менять не только техпроцесс, но и архитектуру. Таким образом, AMD прибегла к традиционной практике Intel.

Новый продукт компании станет прямым наследником Radeon Instinct MI25. Карты будут нацелены на машинное обучение, где полностью царит NVIDIA Volta, так что AMD задумала попытаться отбить этот сегмент рынка у вечного и единственного конкурента. И у неё есть шанс, ведь Volta изготавливается по 12 нм технологии, а значит, соотношение производительности на ватт у него ниже. Кроме того, 7 нм GPU смогут работать на большей частоте. С другой стороны, у NVIDIA есть козыри в лице Ampere.

Qualcomm Snapdragon 855 будет изготовлен TSMC по 7 нм нормам

Всего пара недель прошла с момента анонса Snapdragon 845, как уже появились слухи о его последователе. Нынешний, 845-й чип, изготавливается по 10 нм нормам FinFET компанией Samsung. Его последователь будет изготовлен по 7 нм нормам.

Если Snapdragon 835 и Snapdragon 845 изготавливались на заводах Samsung, то по информации Nikkei, Qualcomm решил перейти к производителю TSMC. Также TSMC будет изготавливать для Qualcomm модемы для смартфонов и лёгких устройств-конвертеров.

Qualcomm Snapdragon

Переход от Samsung к TSMC — это большой шаг для Qualcomm и всей индустрии, ведь большинство флагманских Android-смартфонов основаны именно на платформе Qualcomm. Также в ближайшее время начнут появляться ноутбуки на базе этих платформ.

Кроме новости о Qualcomm, Nikkei также сообщила о том, что TSMC также изготовит наследника для Apple A11, который используется в iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X. Сейчас Apple A11 Bionic изготавливается TSMC на 10 нм мощностях.

Samsung обещает начать 7 нм производство в конце 2018 года

Маркетинговая война за нанометры не останавливается. Компания Samsung сообщила о добавлении в свой технологический портфель процесса, позволяющего производить микросхемы с размером элементов 11 нм.

Новым процессом стал 11 нм Low Power Plus (LPP) FinFET. Эта технология будет коммерчески доступна в первой половине 2018 года. По сравнению с процессом 14LPP, новая технология Samsung обеспечит 15% прирост производительности изготавливаемых процессоров, а также уменьшит на 10% физическую площадь чипов. Всё это достигается при том же энергопотреблении. Технологию планируется применять при производстве SoC, используемых в смартфонах среднего уровня. Для своих топовых смартфонов компания продолжит использование процесса 10LPP.

Пластины с чипами

Также южнокорейская компания объявила о новых достижениях в разработке 7 нм LPP процесса, который использует ультрафиолетовую литографию (EUV). В компании сообщили, что первые чипы по этой технологии будут выпущены во втором полугодии 2018, однако о коммерческом производстве не сообщила ничего. Сейчас Samsung уверяет, что добилась 80% эффективности при выпуске по 7 нм EUV технологии 256 Мб чипов SRAM на тестовой линии.