Новости про 7 нм

AMD Vega 20 может иметь производительность в 20 терафлопс

Рынок графических процессоров последние годы испытывает застой. И если NVIDIA Pascal демонстрирует достаточную производительность, то у AMD дела обстоят хуже.

Ближайшим обновлением GPU у AMD будет чип Navi, запланированный на 2019 год. Но это не будет топовое решение, он придёт на смену Polaris. Ситуацию мог бы исправить Vega 20, изготавливаемый по 7 нм, но этот GPU предназначен только для промышленного использования. Тем не менее, о его возможных спецификациях ходят слухи.

GPU AMD Vega 20
GPU AMD Vega 20

Последние из них утверждают, что Vega 20 получит 32 ГБ видеопамяти HBM2 и шину PCI Express 4.0. Сообщается, что площадь чипа составит 360 мм2, что на 30% меньше Vega 10 с 510 мм2. При этом чип сможет обрабатывать 20 триллионов операций с плавающей запятой в секунду. Тактовая частота нового GPU вырастет на 20—40% по сравнению с Vega 10, а энергоэффективность возрастёт на 55%. Прирост производительности, по отношению к прошлому поколению достигнет 65%, а энергопотребление составит 300—350 Вт. Это позволит AMD обойти Tesla V100 с TDP в 300 Вт и производительностью 15,7 терафлопс.

Большой Navi 20 появится в 2020 году

Согласно сообщениям компании AMD графические процессоры Navi 10, также называемые малыми Navi, изготовленные по 7 нм нормам, появятся в 2019 году. При этом компания готовит и GPU Navi 20, но их не стоит ожидать до 2020 года.

Когда мы говорим о 2020 годе, мы должны понимать, что традиционно первое полугодие в области видеокарт всегда принадлежит AMD, но учитывая, что в следующем году будут выпущены Navi 10, следующее поколение стоит ждать скорее к концу 2020 года.

Видеопроцессор AMD Radeon
Видеопроцессор AMD Radeon

Что касается Navi 20, то это будет 7 нм процесс производства, а в основе будет лежать наработки из Navi 10. Чипы Navi 10 придут на смену Radeon RX 580, но обеспечат намного лучшую производительность. Однако у NVIDIA есть чем ответить. Даже сейчас карте RX 580 успешно противостоит GTX 960, ускоритель прошлого поколения, а учитывая появление на горизонте Turing, AMD придётся приложить много усилий для противостояния конкурентам.

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.

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».