Новости про TSMC и процессоры

AMD Zen 5 будет изготовлен по 3 нм нормам

Новая архитектура AMD Zen 5 должна стать главной новинкой компании в этом году. Она ляжет в основу целого ряда семейств CPUб включая Granite Ridge для настольных ПК, Strix Point для мобильных систем и EPYC для серверов. По данным UDN процессоры будут производиться на заводах TSMC уже со следующего квартала, при этом массовое производство начнётся в III квартале 2024 года.

Кроме этого источник также сообщил, как будут изготовлены ядра Nirvana Zen 5 и Prometheus Zen 5c. Отмечается, что CCD первого процессора будут выпускаться по стандартам TSMC N3, в то время как ранние слухи гласили, что это будет технология N4. Что касается Zen 5c, то этот чип также будет применять 3 нм процесс.

Ранее сообщалось, что процессоры AMD Zen 5 Granite Ridge уже находятся в производстве, однако пока никаких подтверждений этому нет. По всей видимости, всё начнётся через перу-тройку месяцев.

Когда остановится масштабирование SRAM или кэш в техпроцессе TSMC 3 нм

Как известно, компания TSMC начала производство микросхем по 3 нм нормам. Этот техпроцесс включает все последние достижения науки, однако он же стал предвестником больших проблем дальнейшего развития.

Дело в том, что по данным самой TSMC, плотность кэш-памяти SRAM в новой технологии 3NE будет точно такой же, как и у 5 нм предшественника.

Более совершенная версия 3NB является более нишевой, и она уже будет иметь некоторое масштабирование SRAM, правда, всего на 5% по сравнению с 5 нм. При этом транзисторы в ядрах будут уменьшены в традиционные 1,6—1,7 раза, хотя этот процесс весьма сложен и эти цифры говорят о Законе Мура весьма приближённо.

Проблема заключается в том, что уменьшить размер процессора, не уменьшая физический размер кэша — невозможно. Процессор настолько большой, насколько большой у него кэш. Место на кристалле, занятое кэшем, не может быть использовано под размещение логики, а учитывая рост числа логических транзисторов производителям микросхем нужно продолжать наращивать размер кэша, чтобы избежать узкого места, связанного с памятью.

И размер транзисторов, с каждым производственным поколением, продолжает сокращаться, а вот компенсировать увеличение кэша за счёт уменьшения SRAM — не удаётся. И именно этот процесс может стать началом конца Закона Мура.

TSMC готовит массовое производство по технологии 5 нм+ на конец года

Компания TSMC упорно работает над совершенствованием производственных технологий. Её поддерживают крупнейшие заказчики, NVIDIA, AMD, Huawei и Apple, которые требует для своих изделий лучшего качества. И TSMC готовится к изменениям.

Согласно информации DigiTimes, TSMC готовится начать массовое производство по 5 нм+ техпроцессу, который является усовершенствованным вариантом 5 нм, уже в IV квартале этого года.

Технологическая пластина с микросхемами

Несмотря на пандемию, инженеры TSMC не простаивали ни минуты. Источники подтверждают, что массово произведенные в IV квартале чипы будут первыми, изготовленными по нормам 5 нм+, и появятся они в начале 2021 года. Это очень хорошие новости для TSMC, которой не коснулись общемировые проблемы.

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

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.

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

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.

Уменьшение размеров транзисторов закончится через 5 лет

Всем известный закон Мура даёт понять, что производители микросхем всегда будут стремиться уменьшить размер элементов, чтобы увеличить производительность. Однако согласно недавно опубликованному прогнозу, в скором времени производители не смогут уменьшать размеры транзисторов.

Ассоциация производителей Semiconductor Industry Association, в которую входят такие гиганты как IBM и Intel, опубликовала дорожную карту, согласно которой транзисторы перестанут уменьшиться в 2021 году. Проще говоря, в этом не будет финансовой выгоды, поскольку компании не смогут окупить затраты. Вместо этого они используют другие технологии повышения плотности, в частности, применят 3D стеки.

В сделанном прогнозе есть много здравого смысла. Количество компаний, производящих процессоры, стало крайне малым. По сути, этим занимается всего 4 фирмы: Intel, GlobalFoundries (бывшая дочка AMD), Samsung и TSMC, и нет никакой гарантии, что все они просуществуют до 2021 года. Также известно, что Intel замедлила разработку чипов. Этот факт также отражает трудности, с которыми сталкиваются производители при уменьшении размеров элементов, в частности, с утечками мощности.

Однако отказ от «утонения» технологии вовсе не означает нарушение закона Мура. Использование объёмных стеков продолжит ещё некоторое время удваивать количество транзисторов. Также представленная дорожная карта не является гарантией. Мы уже много раз слышали о технологических тупиках, и каждый раз у физиков и конструкторов находились новые тузы в рукавах, которые позволяли продолжить прогресс микропроцессоров.

TSMC ускоряет разработку 10 нм процесса

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) планирует ускорить разработку 10 нм техпроцесса, чтобы более плотно конкурировать с Samsung Electronics, которая, как сообщается, взялась за изготовление 14 нм FinFET чипов для Qualcomm.

Компании TSMC и Samsung сейчас между собой тесно конкурируют, стремясь наладить FinFET процесс. Однако корейская компания использует его в микросхемах с 14 нм узлами, а TSMC — с 16 нм. Процессоры по обеим, 14 нм и 16 нм технологиям, должны поступить в продажу в самом начале 2015 года.

Тайваньская компания была пионером в области FinFET технологии и изначально планировала массово выпускать 16 нм микросхемы в конце 2014 года. Однако компании пришлось изменить свои планы, и выпустить вместо FinFET процесса усовершенствованный 16 нм процесс FinFET Plus, который будет потреблять меньше энергии и позволит ещё сильнее уменьшить размер ядра процессора.

Однако при этом Samsung, разрабатывающая 14 нм производство, действовала быстрее конкурента, заставив TSMC ускорить разработку своей 10 нм технологии, чтобы сохранить своё лидерство в этом бизнесе.

Qualcomm не хочет производить чипы у TSMC

Крупный игрок ARM рынка, компания Qualcomm объявила о своих планах переноса заказов на производство микросхем по 20 нм процессу от Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). Новым исполнителем работ должны стать Samsung Electronics или Globalfoundries, сообщают промышленные источники.

Компания Qualcomm пошла на этот шаг после того, как TSMC во втором квартале начала производство процессоров A8 для Apple по улучшенной 20 нм технологии. Это заняло большие технологические ресурсы компании и нарушило планы Qualcomm, которая сейчас является крупнейшим заказчиком у TSMC, поясняет источник.

В связи с этим Qualcomm начала поиск других производственных предприятий, которые бы смогли выпускать чипы с размером элементов в 20 нм, при этом главным направлением производства для компании являются 4G-модемы.

По мере дальнейшего усовершенствования разработки компанией Apple, от процессоров приложений до, вероятно, собственных сотовых модемов и Wi-Fi чипов, она может стать серьёзным конкурентом для Qualcomm в этой сфере, также вытеснив последнюю и с производственных мощностей TSMC.

Samsung и TSMC будут совместно изготавливать чипы для Apple

Компания Samsung Electronics подписала контракт на производство следующего поколения процессоров для смартфонов Apple, которые будут готовы в 2015 году. Эти чипы будут построены на 14 и 16 нм FinFET техпроцессах. Такую информацию распространили поставщики оборудования для гаджетов Apple.

При этом стоит отметить, источники информации ничего не сообщали о деталях будущих контрактных отношений.

В настоящее время известно, что компания Samsung будет использовать 14 нм FinFET процесс для производства доли чипов Apple iPhone серии A в 2015 году. В помощь ей придёт TSMC со своей 16 нм FinFET технологией, отмечают источники. При этом основную часть, 60—70% производства, для Apple будет расположено в TSMC, ну а оставшейся долей производства, в 30—40%, займётся южнокорейская компания.

Правда, источники не исключают и возможности того, что оба производителя поделят заказы поровну.

Следующий ARM процессор будет работать на 3 ГГц

Компании TSMC и GlobalFoundries планируют начать производство 20 нм мобильных чипов в следующем году, и эта технология должна быть применена для производства процессоров ARM нового поколения.

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.