Новости про TSMC и производство

TSMC ускоряет переход на 5 нм

Компания TSMC приступила к рисковому производству чипов по 5 нм нормам. К массовому производству эта технология будет доступна в первой половине 2020 года.

По имеющимся данным, данный процесс позволит на 45% сократить занимаемую микросхемой площадь и увеличить производительность на 15% по сравнению с нынешними 7 нм чипсетами.

У компании уже готова технология 7 нм+. Она предлагает снижение энергопотребления на 6—12 процентов и позволяет увеличить плотность транзисторов на 20%, по сравнению с нынешним 7 нм процессом. Микросхемы, изготовленные по технологии 7 нм+, будут доступны уже в этом году.

TSMC
TSMC

На обновлённую технологию уже есть заказчики. В первую очередь — Apple, которая заказывает процессоры для iPhone эксклюзивно у TSMC. Также по этому процессу будут изготавливать новые топовые SoC Snapdragon по заказу Qualcomm.

Следующее поколение, 5 нм+, также находится на этапе разработки. Рисковое производство по этой технологии планируется на первый квартал 2020 года, а массовое производство — на 2021 год.

TSMC: большинство клиентов перейдёт на 6 нм

В ходе квартального совещания по итогам работы за квартал, исполнительный директор TSMC, господин Веи, сообщил, что большинство нынешних клиентов, которые получают продукцию по технологии N7, мигрируют на N6.

Эта технология станет усовершенствованием нынешней 7 нм и при той же конструкции обеспечит на 18% большую логическую плотность. Для пользователей переход будет лёгким и малозатратным. Именно поэтому N6 называется следующим популярным техпроцессом производства микросхем.

TSMC
TSMC

Для производства по технологии N6 будет использована экстремальная ультрафиолетовая литография, которая позволит снизить сложность производства за счёт уменьшения количества экспозиций для нескольких масок. Сколько будет слоёв по технологии EUVL для процессов N7+ или N6, пока производителем не подтверждается, но TSMC обещает их увеличение.

TSMC готовится строить 3 нм фабрику

Крупнейший мировой производитель микросхем на заказ, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, сообщил о планах по постройке нового завода на юге Тайваня, в Таинане, который будет производить продукцию по 3 нм нормам.

При этом завод будет использовать 20% возобновляемой энергии и 50% перерабатываемой воды. Разрешение на строительство было выдано в конце декабря администрацией по защите окружающей среды, после повышения обещанного уровня использования возобновляемых ресурсов.

Завод TSMC
Завод TSMC

Компания планирует вложить в проект 19,5 миллиардов долларов. Строительство должно начаться в 2022 году. Первая продукция должна быть выпущена в том же 2022 году или начале 2023 года. На той же площадке TSMC уже строит 5 нм завод, который начнёт работу в конце 2019 или начале 2020 года.

TSMC изготовила первые 7 нм чипы по EUV процессу

Компания TSMC анонсировала изготовление первой потребительской микросхемы по процессу N7+, в которой используется экстремальная ультрафиолетовая литография на четырёх слоях.

Таким образом, TSMC стала первым в промышленности производителем, внедрившим эту технологию. В настоящее время лишь Samsung занимается развитием технологии EUV для 7 нм. Что касается Intel, то ей пока очень далеко до реализации, а GlobalFoundries недавно объявила о сворачивании разработки 7 нм и EUV.

Учитывая полученные данные, TSMC планирует начать рисковое производство по нормам N5 уже в апреле 2019 года. Эта технология предусматривает ультрафиолетовую литографию на 14 слоях кристаллов.

Завод TSMC
Завод TSMC

Сейчас же по N7+ процессу изготовлены тестовые ядра ARM A72. Они оказались на 20% плотнее и на 6—12% энергоэффективнее традиционных 7 нм чипов. Технология N5, в свою очередь, позволит ускорить работу процессоров на 14,7—17,7% при уменьшении площади в 1,8—1,86 раза.

Однако технология EUV, при всех преимуществах, имеет одну большую проблему — стоимость. Ожидается, что запуск процесса N5 будет стоить от 200 до 250 миллионов долларов, при том, что 7 нм технология сейчас стоит 150 миллионов. Этот факт сильно сдерживает индустрию, и всё больше производителей сейчас решают замедлить свой прогресс, чтобы сохранить средства.

Производители замедляют работу над 7 нм процессом

Технологии производства микросхем с размерами элементов менее 10 нм требуют больших инвестиций, а потому многие разработчики и производители решили повременить с переходом на новые технологии. По всей видимости, такой шаг заметно повлияет на эволюцию полупроводниковых систем.

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.

Qualcomm Snapdragon
Qualcomm Snapdragon

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.

Intel закажет производство 14 нм чипов на стороне

На фоне трудностей с объёмами производства микросхем по 14 нм процессу, компания Intel решила искать сторонних производителей.

Информационный ресурс Digitimes сообщает, что Intel решила сохранить производство своих высокоприбыльных процессоров, в основных серверных, и чипсетов для них. Другие же, недорогие продукты, вроде чипсетов начального уровня H310 и прочие настольные чипы 300-й серии, будут переданы на аутсорс в TSMC.

Офис Intel
Офис Intel

Компания Intel определила, что объёмы недопоставок сейчас составляют 50%, а потому, единственным выходом из сложившейся ситуации станет производство на стороне, поскольку компания не хочет увеличивать собственные мощности.

Сейчас TSMC уже является контрактным производителем для Intel, изготавливая для неё серию систем-на-чипе SoFIA и некоторые FPGA продукты, а также микросхемы связи для iPhone.

Производители материнских плат считают, что дефицит 14 нм чипсетов от Intel снизится к концу 2018 года.

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.

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.

Отбраковка 10 нм процессоров выше, чем ожидалось

Два крупнейших производителя чипов по 10 нм технологии, компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и Samsung испытывают трудности, поскольку количество отбракованных пластин с 10 нм процессорами выше, чем ожидалось изначально.

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.

Полупроводиковые пластины

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.

AMD заигрывает с Samsung

Отношения AMD с GloFlo всегда были сложными, и теперь у последней появился новый конкурент, ещё больше усложняющий положение дел.

Недавно компания AMD объявила о том, что изготовила микропроцессоры непосредственно в Samsung, и этот шаг является ещё одним преимуществом компании при дальнейшем увеличении объёмов производства.

Аналитик Патрик Мурхед из Moor Insights and Security сделал заявление после вопроса инвесторов AMD о том, где же компания произвела большую часть своих микросхем. По его словам, AMD заявляла, что во втором квартале приобрела у GlobalFoundries блинов на 75 миллионов долларов, и это число поразило аналитиков своей маленькой величиной.

10 нм отпечаток производства Samsung

Мурхед обратился к AMD, и ему ответили: «AMD имеет крепкие партнёрские отношения с производством, и наши главные производственные партнёры — это GLOBALFOUNDRIES и TSMC. Мы выпустили некоторые продукты в Samsung, и мы получили возможность выпускать продукцию в Samsung при необходимости, что стало частью соглашения о стратегическом сотрудничестве, которое они имеют с GLOBALFOUNDRIES по предоставлению 14 нм FinFET технологии».

Если AMD имеет возможность производить продукцию в Samsung, то для GloFo это плохой знак. Очевидно, что AMD ищет более проворного производителя, в то время как GloFo страдает от нехватки клиентов, особенно после переноса производства процессоров Krishna и Wichita на TSMC.

Даже при небольшом объёме производства у Samsung, AMD получит возможность отказаться от одного из производителей, GloFo или TSMC, если у них возникнут проблемы с производством. Кроме того, GloFo лицензировала 14 нм технологию у Samsung, и это лицензионное соглашение всегда может быть разорвано.