Новости про NVIDIA, TSMC и графические процессоры

Корейская газета Korea Economic Daily сообщает, что «Samsung, второй в мире производитель микросхем, заключил соглашение о выпуске для NVIDIA графических процессоров нового поколения Ampere, для карт серии GeForce RTX30, используя свою технологию 8 нанометров».

По словам аналитиков, это важный контракт для корейского производителя. Последнее время ходили сухи, что причина дефицита видеокарт NVIDIA кроется в трудностях производства GPU у Samsung. Однако американская компания в очередной раз выбрала 8 нм технологию Samsung для производства GPU, не позволив упасть её репутации.

«Представители индустрии заявили, что NVIDIA предпочла Samsung тайваньской TSMC, за её технологии и необходимость быстрого выпуска чипов», — говорится в публикации.

В ходе встречи с аналитиками на 24-й ежегодной технологической конференции Credit Suisse она рассказала о дефиците, с которым также столкнулась и AMD, и о том, что ситуация более сложная, чем раньше считалось.

С одной стороны, поставки ограничены из-за проблем с производством у Samsung, которая является производственным партнёром NVIDIA для серии чипов Ampere. Однако объёмы производства также ограничены проблемами поставок определённых подложек и компонентов. Таким образом, увеличение производственных мощностей заводами Samsung и TSMC не разрешит волшебным образом появившиеся проблемы.

В NVIDIA считают, что баланс между поставками и спросом будет достигнут через несколько месяцев. «Мы ожидаем, что, возможно, понадобится пара месяцев, чтобы догнать спрос, но в настоящее время, нам на самом деле очень трудно определить количество», — заявила госпожа Кресс, — «Но мы остаёмся нацеленными на стремлении вывода наших комплектующих на рынок в этот крайне важный предпраздничный период. Каждый день ситуация продолжает улучшаться. Однако мы сможем предоставить больше информации к концу квартала».

Тогда NVIDIA говорила, что попытки перевести производство на Samsung оказались малоуспешными, а возврат к TSMC был затруднён тем, что у производителя уже не оказалось достаточного количества производственных мощностей, которые были заняты как раз AMD.

Графические процессоры RDNA 2 от AMD имеют все шансы побороть видеокарты NVIDIA Ampere, однако их можно рассматривать как временных конкурентов. По информации издания «Moore's Law is Dead», компания «NVIDIA не беспокоится о том, что AMD сможет побить её топовую карту». Их беспокойства будто RDNA 2 сможет обойти GeForce RTX 3080 оказались беспочвенными, поскольку NVIDIA смогла производить их по 8 нм технологии у Samsung.

При этом топовые карты Ampere, которые NVIDIA будет производить на заводах TSMC по нормам 7 нм, смогут легко обойти и Big Navi, и саму RTX 3080.

По слухам, GeForce RTX 3080, изготовленная по 8 нм нормам Samsung, опережает RTX 2080 Ti на 15—25%, а GeForce RTX 3090, выпускаемая на TSMC по 7 нм нормам, опережает RTX 2080 Ti на 45—60%. Заметная разница.

При этом известно, что ускоритель NVIDIA Ampere A100 производится именно TSMC по 7 нм нормам. Множественные источники гласят, что новое поколение видеокарт NVIDIA будет полностью изготовлено по 8 нм процессу на заводах Samsung.

Честно говоря, эти слухи не выглядят правдоподобными. Известно, что Samsung хочет побороться за лидерство с TSMC, для чего продаёт свои блины с микросхемами дешевле конкурента. Но это не означает, что NVIDIA откажется от TSMC.

Раньше NVIDIA всегда удавалось создать высокопроизводительные и экономные к энергии продукты, не прибегая к топовым технологиям. Достаточно сравнить энергопотребление 7 нм Navi от AMD с 12 нм решениями NVIDIA.

При этом не стоит исключать частичного перехода на процессоры, производства Samsung. Сейчас NVIDIA заказывает у южнокорейского гиганта GPU для нижнего сегмента видеокарт. Возможно, этот же подход сохраниться и в будущем.

В любом случае, правду мы узнаем после анонса видеокарт 30-й серии.

Известно, что производить новые процессоры будут компании Samsung и TSMC, но не было понятно, в какой пропорции. В ходе конференции GTC 2019 у основателя и исполнительного директора NVIDIA Дженсена Хуана спросили, кто будет производить большую часть из новых 7 нм GPU 2020 года и позднее. На что Хуан ответил, что основной частью производства займётся TSMC, в то время как Samsung будет выпускать малую долю продукции для NVIDIA. Мы, со своей стороны, можем предположить, что в случае с корейским производителем речь идёт о маломощных вариантах для ноутбуков или OEM-сборщиков.

Хуан отметил, что без TSMC NVIDIA не добилась бы столь высокой энергетической эффективности и производительности, как той, что она имеет, производя 12 нм видеокарты GeForce RTX и Quadro RTX. Особенно в сравнении с 7 нм GPU от AMD, которые используются в видеокартах серий Radeon RX 5500 и RX 5700.

Но когда же NVIDIA представит новый процессор? Вряд ли мы увидим его в ближайшие пару недель. Скорее всего, нам стоит ожидаться его в марте, на GPU Technology Conference (GTC).

Однако теперь, по уверению DigiTimes, сама NVIDIA объявила о планах по выпуску архитектуры Ampere по 7 нм технологии EUV. В настоящее время компания производит свои GPU у TSMC по 12 нм нормам. Переход на новые технологи позволит увеличить плотность транзисторов в чипе, снизить энергопотребление и поднять тактовые частоты.

Переход на новый техпроцесс состоится в 2020 году. Это значит, что ещё год NVIDIA не выпустит новую серию видеокарт, что даёт AMD некоторое преимущество на ближайшее время.

По данным тайваньских СМИ, компания TSMC остановила производство микросхем после получения импортных химикатов, которые оказались не такими чистыми, как должны быть для производства полупроводников. Это привело к «отравлению» пластин и неработоспособности отпечатанных микросхем.

Некоторые обозреватели сообщили, что компании пришлось приостановить производство по 16 нм и 14 нм процессам, которые используются NVIDIA и MediaTek в производстве GPU и AMD в заказных APU для Sony и Xbox.

Однако в TSMC сообщили следующее: «19 января TSMC выявила проблемы в отпечатках 12/16-нанометровой продукции на заводе Fab 14B. После расследования TSMC установила, что проблема была вызвана поставкой фоторезистентного материала. Эта поставка осуществлялась производителем с многолетним опытом и хорошей историей поставок на TSMC. Однако он поставил материалы, которые были заметно худшего качества, чем в предыдущих случаях».

После выявления проблемы компания прекратила производство и уведомила о ней всех заказчиков, кого это затронуло. Производитель предложил план по замене некачественных пластин.

«Учитывая нашу текущую загрузку мощностей на 12/16-нанометровой технологии, мы ожидаем, что большинство пластин может быть переделано в первом квартале 2019 года, а все оставшиеся могут быть переделаны во втором квартале».

Сообщается, что «отравленными» оказались порядка 10 000 пластин, однако реальный масштаб произошедшего ещё будет уточняться.

Всё это может плохо сказаться на поставках GPU для NVIDIA, в то же время GPU для Radeon VIII производится по 7 нм процессу, а значит, производству этой видеокарты ничего не угрожает.

Сама же тайваньская компания ожидает завершить более 50 партий к концу этого года, а на конец следующего года это число должно удвоиться.

При этом отмечается, что среди многих клиентов компании на 7 нм технологию есть и NVIDIA.

Что касается производства, то TSMC отмечает, что доля 7 нм продуктов до конца года составит 20% и будет увеличиваться в течение всего 2019 года. Сообщается, что производственные ёмкости будут в 2019 году полностью заняты массовым изготовлением заказов от Apple, Huawei/HiSilicon, Qualcomm, NVIDIA, AMD, Xilinx и других производителей чипов ИИ.

Кроме высоких позиций в разработке новых производственных технологий, компания TSMC также предлагает клиентам полную завершённую экосистему подготовки заказов к производству, что позволяет ей эффективно противостоять конкуренту в лице Samsung.

Сайт BusinessKorea сообщает, что TSMC сохранит свой статус эксклюзивного партнёра NVIDIA при производстве GPU архитектуры Pascal, которые будут иметь размер элементов в 16 нм.

По информации промышленных источников, два дня назад NVIDIA решила позволить TSMC осуществлять массовое производство графических процессоров Pascal, которые запланированы к выпуску на следующий год, используя для этого 16 нм FinFET технологию. Как известно, выбор производителя осуществлялся среди двух компаний, в результате NVIDIA предпочла крупнейшего в мире производителя и своего постоянного партнёра из Тайваня.

TSMC является партнёром NVIDIA уже в течение 20 лет. Источник отмечает, что Samsung выиграл контракт на производство, но не смог бы его выполнить в связи с недостаточно большими объёмами производства. 14 нм технология FinFET от Samsung очень похожа на 16 нм FinFET от TSMC, и NVIDIA, вероятно, решила не разрушать 20-летние партнёрские отношения, поддавшись на предложения из Южной Кореи.

В самой TSMC подтвердили, что NVIDIA будет использовать новую технологию. В настоящее время 16 нм FinFET процесс тайваньской компании уже прошёл полную аттестацию по надёжности, и порядка 60 различных клиентских разработок уже запланированы к выпуску на конец 2015 года, о чём компания сообщала ранее.

Сама же TSMC планирует перейти на новый тонкий техпроцесс примерно в июле 2015 года. Как сообщает DigiTimes, среди клиентов компании на 16 нм производство числятся Avago Technologies, Freescale, LG Electronics, MediaTek, NVIDIA, Renesas Electronics и Xilin.

Как видно, в этом списке (пока) недостаёт AMD, но с учётом того, что объявлено о вероятных 60 клиентах фирмы, AMD может быть среди заказчиков.

С учётом высокой сложности производства и огромного количества транзисторов в графических процессорах, первые GPU по технологии FinFET появятся к третьему кварталу 2015 года. С учётом того, что нынешнее производство GPU и бюджетных SoC застряло на 28 нм технологии, переход к 16 нм станет огромным прорывом в энергоэффективности интегральных схем.

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.

При этом аналитики отмечают, что NVIDIA и AMD могут упустить отличный шанс ускорить продажи своих решений последнего поколения, поскольку их графические карты всё ещё находятся в дефиците по причине нехватки 28 нм производственных мощностей у Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). Эту информацию сообщили производители видеокарт.

Источник отмечает, что оба конкурента, и NVIDIA и AMD, страдают из-за недостаточных поставок 28 нм GPU для своих видеокарт мейнстрим сегмента. В результате, на рынке наблюдается серьёзная нехватка конечных продуктов. При всём этом оба разработчика GPU не в состоянии назвать сроки, когда ситуация с поставками и производством нормализуется.

Несмотря на всяческие спекуляции обозревателей рынка, выражающиеся в возможном уходе AMD и NVIDIA к другим производителям чипов, например к Globalfoundries и Samsung Electronics, пока этого не происходит. Дело в том, что TSMC имеет отлично отработанный техпроцесс производства микросхем с 28 нм литографией, в то же время конкурентные производители ещё не отладили технологию, в связи с чем их продукция содержит слишком большую долю брака. В результате, оба конкурента на рынке графических решений продолжают ещё более тесное сотрудничество с TSMC.

В дополнение к GPU компания AMD разместила в TSMC ещё и заказы на производство ускоренных процессоров Brazos 2.0, в надежде избежать трудностей, возникших при изготовлении 32 нм APU Llano на заводах Globalfoundries, что в итоге привело к задержке выпуска архитектуры на рынок.