Новости по теме «TSMC готовит 16 нм FinFET с опережением графика»

Источники отмечают, что объём подорожания составит 10—20%. Причин для этого очень много, и, если собрать их все вместе, ситуация вполне попадает под описание «неидеальный шторм».

Ключевые факторы, которые повлияют на стоимость таковы:

• Валовая прибыль TSMC упала ниже промышленных стандартов на 50%.
• TSMC начал несколько больших и дорогих инициатив по расширению (новые большие заводы и высокоточное производство), и им необходимы деньги на выплаты инвесторам.
• Усилился дефицит и спрос.
• Увеличились объёмы отгрузки.
• Воздействие интернациональных и геополитических факторов.

Разные источники сообщают разные сроки повышения цен, но большинство из них говорит о контактах, исполняемых с I квартала 2022 года.

Наши коллеги из DigiTimes поговорили со специалистами индустрии и заключили, что это вряд ли произойдёт. Утверждается, что главная проблема ограниченных поставок связана с дефицитом подложек.

Отмечается, что AMD не сможет отказаться от TSMC при производстве чипов по 5 нм нормам и тем более по 3 нм. Продолжающиеся проблемы связаны в первую очередь с нехваткой подложек для производства микросхем, а не с нехваткой мощностей.

Дефицит подложек, в свою очередь, является продолжением коронокризиса, когда производители были вынуждены остановить выпуск продукции и закрыться на карантин. Множественные сбои и неритмичные поставки и привели к такой ситуации.

И вот, согласно свежим слухам, AMD ведёт переговоры с другим производителем чипов, компанией Samsung.

По данным корейских источников, AMD пытается увеличить производственные мощности на 50%. Однако выполнить эту задачу совместно с TSMC практически невозможно, поскольку компания высоко загружена заказами.

Чтобы выполнить свои планы по поставкам AMD хочет заказывать производство некоторых из своих APU и GPU у южнокорейского гиганта. В настоящее время Samsung успешно производит графические процессоры для NVIDIA серии RTX 30 по 8 нм нормам.

Пока никаких официальных комментариев об этих переговорах нет, но если слухи правдивы, то информация подтвердится в ближайшие месяцы.

По информации Digitimes компания TSMC столкнулась с трудностями при разработке 3 нм процесса, которые могут привести к задержке реализации технологии. В свою очередь и Samsung не может достичь успеха с 3 нм технологией, что также выбивает её из графика. Всё это может привести к тому, что 5 нм процесс будет существовать дольше, чем планировалось, замедлив прогресс компаний, полагающихся на передовые технологии производства.

Если это так, то у Intel есть отличный шанс догнать Азиатские компании. В настоящее время Intel расширяет ассортимент продуктов, изготавливаемых по 10 нм нормам. При этом 10 нм технология Intel эквивалентна 7 нм TSMC в плане размеров транзисторов.

Так, согласно утечке сведений, TSMC будет изготавливать микросхемы по технологиям N5 и N5+ для огромного количества клиентов. Речь идёт о таких заказчиках, как AMD с процессорами Zen 4 и GPU на основе RDNA 3, будущей архитектуре NVIDIA Hopper, а также массе других заказчиков, включая Qualcomm с будущей SoC Snapdragon 875 и 5G-модемом Snapdragon X60.

Также новую 5 нм технологию будет использовать Broadcom для выпуска своих новых высокоскоростных процессоров, другие компании, например, MediaTek, для выпуска серии 5G-чипов Dimensity 2000, графических процессоров Intel Xe, Apple для выпуска A15, Huawei для HiSilison Kirin 1100 и другие.

«5 нм процесс TSMC перейдёт в третью фазу в массового производства в III квартале. При этом заказы на второе полугодие от Apple и HiSilicon, а также других крупных клиентов, включая Qualcomm, Mediatek, Xilinx, Broadcom, AMD и NVIDIA, уже включают 5 нм конструкции чипов, которые войдут в массовое производство в течение следующих двух лет. В дополнение, ходят слухи, что Intel может разместить в TSMC на аутсорс некоторое производство 5 нм чипов. По мнению аналитиков, TSMC достигнет 10% доли своей прибыль от 5 нм процесса уже в этом году, а в следующем году установит рекорд в 25—30%», — говорится в статье.

Тайваньская TSMC изготавливает микросхемы для многих заказчиков: от AMD до NVIDIA и от Apple до Qualcomm. Спрос на 7 нм технологию в индустрии высок, что может привести к задержкам в выпуске продукции. В худшей ситуации может оказаться AMD, у которой на горизонте находятся процессоры Threadripper 3-го поколения и GPU Navi. При этом компании нужно продолжать удовлетворять спрос на уже поставляемую продукцию.

Но не только у AMD начнутся проблемы. Новая SoC A13 для iPhone 11 также производится по 7 нм нормам. К тому же NVIDIA может в скором времени перейти на 7 нм технологию.

Сейчас, между размещением заказа и выпуском продукции по 7 нм нормам на заводе TSMC уходит примерно два месяца. Если же рост заказов продолжится с той же скоростью, то задержка может достигать полугода, что скажется на равномерности поставок продукции. Такие проблемы ожидаются не сразу, а в первой половине 2020 года.

При этом начать выпуск чипов по 7 нм нормам фирма планирует начать уже в 2018 году. Такую информацию распространил в ходе встречи с инвесторами соисполнительный директор Марк Лиу. При этом идёт ли речь об опытном, или о массовом производстве, директор не уточнил.

Также глава отметил, что TSMC уже занимается исследованиями, направленными на 5 нм технологию производства уже в течение года, добавив, что технология будет готова к запуску в первой половине 2020 года.

Отмечается, что выпускаться 5 нм микросхемы будут при помощи экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV): «мы добились значительного прогресса с EUV для подготовки к внедрению, подобному 5 нм».

Что касается 10 нм, то компания отметила, что уже в первом квартале этого года она будет готова отпечатать микросхемы на заказ. Новая версия 16 нм FCC, менее энергоёмкая и менее дорогая версия 16 нм FinFET, будет готова для массового производства также в первом квартале.

В дополнение компания отметила, что во втором квартале 2016 года TSMC внедрит новую более плотную технологию пакетирования InFO, которая найдёт применение у крупных заказчиков. «Мы не ожидаем распространения среди большого числа заказчиков. Правда, мы ожидаем нескольких очень больших заказчиков». Одним из первых заказчиков продукции по технологии InFO станет Apple.

Ранее в этом году TSMC говорила о планах по выпуску ещё одной 16 нм FinFET технологии, созданной специально для выпуска SoC для мобильных устройств среднего и нижнего ценового сегментов. Для своих клиентов TSMC представит технологию 16FFC в четвёртом квартале этого года.

Ранее президент и соисполнительный директор TSMC господин Веи предполагал, что технология 16FFC начнёт массово применяться лишь во второй половине 2016 года. Также дал оценку, что всего 16 нм технология FinFET от TSMC получит заказ примерно на 50 продуктов. Общий объём 16 нм производства TSMC к концу 2016 года, по мнению господина Веи, увеличиться в три раза, по сравнению с нынешним годом.

Представитель предприятия сообщил Тайваньской фондовой бирже, что компания собирается «плавно перейти» на массовый выпуск 16 нм чипов, как и планировалось.

Производство по 16 нм FinFET+ технологии уже давно в планах компании, и больший выход отпечатков уже ожидался в этом квартале. В то же время процессоры большой мощности фирма планирует производить позднее. К примеру, NVIDIA ожидает в следующем году выпустить свои GPU микроархитектуры Pascal по 16 нм технологии.

Техпроцесс 16nm FinFET+ сможет обеспечить вдвое большую плотность и на 65% большую скорость работы, при 70% снижении энергопотребления, по сравнению с 28% технологией производства.

Поскольку о сроках выпуска новых микросхем ничего сказано не было, можно ожидать их появление в первом квартале 2016 года, а конечные устройства поступят в продажу во втором квартале следующего года.

В любом случае, TSMC будет отставать от Samsung, которая запустит 14 нм очень скоро.

Он добавил, что NVIDIA всегда ищет для себя новых производителей, поскольку конкуренция заставляет всех прогрессировать, при этом он отметил, что TSMC является главным партнёром и нет признаков того, что ситуация в ближайшее время изменится.

«Мы постоянно оцениваем изготовителей, но мы много заказываем у TSMC, основную массу наших пластин мы покупаем у TSMC. Мы находимся на 20 нм, и мы ожидаем перехода на 16 нм. Мы глубоко повязаны с TSMC на многие, многие технологии производства вперёд, включая 10 нм», — заявил Хуан.

«У нас есть очень много путей для обеспечения энергетической эффективности и производительности. Я бы не стал зацикливаться непосредственно на технологии производства. Но мы всегда ищем новых поставщиков, а конкуренция заставляет всех прогрессировать. Однако для всех целей и направлении TSMC является нашим основным партнёром».

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.

Технологический процесс FinFET+ будет использован для SoC, изготовленных по лицензии ARM, а будут ли по 16 нм технологии изготавливаться GPU — пока не сообщается. По слухам компания Apple станет главным клиентом TSMC, возможно, даже крупнейшим клиентом. При этом нельзя исключать, что в конце 2016 года Apple вновь может вернуться к Samsung, где к этому времени планируется запустить 14 нм технологию.

Другими крупными клиентами на 16 нм FinFET+ производство для TSMC станут два крупнейших разработчика ARM процессоров, компания MediaTek и Qualcomm. Не исключена также и работа с различными мелкими компаниями и разработчиками. В дальнейшем компания планирует перейти в 2016 году на 10 нм технологию производства, однако точных сроков пока никто не устанавливал.

В третьем квартале 2015 года 16 нм производство будет занимать незначительную долю от общей прибыли. Чан не сообщил, какая именно компания обойдёт TSMC по производству в 2015 году, но промышленные источники говорят, что Samsung Electronics станет лидером в 14/16 нм сегменте, после того, как смогла заполучить у Qualcomm заказ на производство микросхем по 14 нм процессу.

Тем не менее Чан заявляет, что 16/20 нм процесс приведёт к росту прибыли его компании в следующие три года. При этом 20 нм процесс сможет обеспечить 10% общей прибыли уже в третьем квартале 2014 года с дальнейшим ростом до 20% в третьем квартале. В 2015 году ожидается дальнейший рост прибыли от 20 нм производства.

16-нанометровый процесс производства от TSMC будет конкурентоспособным при производстве систем радиосвязи, потребительских микросхем, GPU, сетевых решений, программируемых вентильных матриц и серверных чипов.

Тем не менее, компания TSMC ожидает продолжение роста квартальной прибыли на 12,6—14,2% до 6,86—6,96 миллиардов долларов США за третью четверть этого года.

В третьем квартале валовая прибыль составит 48,5—50,5%, в то время как операционная прибыль достигнет 38,5—40,5%, отметил руководитель компании.

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.

При этом 10% прибыли будет приносить новое 20 нм производство в третьем, и 20% в четвёртом кварталах. Такую информацию распространил глава компании Моррис Чан.

Что касается перспектив самой компании, то Чан отметил, что он ожидает в течение ближайших пяти лет ежегодный рост на уровне 3—5%, при этом показатели TSMC будут лучше, чем в среднем по промышленности, заверил директор акционеров.

В прошлом году производство пластин компанией в 8-и дюймовом эквиваленте составило 15,67 миллиона штук, что больше 14,04 миллиона штук, произведённых в 2012 году. В настоящее время половину прибыли компании приносит производство чипов с размером элементов в 40 и 45 нм. При этом уже сейчас компания обладает контрактами на производство 16 нм FinFET чипов 20 заказчикам.

В то же время компания планирует организовать специальное исследовательское подразделение, состоящее из 300—400 человек, которое займётся разработкой 10 нм технологии. Опытное же производство таких микросхем запланировано на 2015 год, а выход на рынок технологии состоится в 2016 году.

Всё это не может не радовать нас, простых покупателей. Во-первых, AMD и NVIDIA наконец-то смогут выпустить свои GPU по новой технологии, а во-вторых, конкуренция с Intel, как с лидером рынка, продолжится на достаточно высоком уровне.

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.

Согласно официальной дорожной карте TSMC, опытное производство 16 нм FinFET процесса начнётся в конце 2014 года, однако теперь, компания хочет выпустить и 16 нм процесс FinFet+ в конце этого года, а также более совершенный 16 нм FinFET Turbo в 2015—2016 годах, отмечают промышленные источники.

Массовое производство по технологии FinFET+ начнётся в начале 2015 года и может помочь TSMC заполучить производство процессоров A9 для Apple. Некоторые разработчики процессоров, по мнению JP Morgan Securities, могут сразу перейти с 20 нм процесса на 16 нм FinFET+, поскольку эта технология даёт дополнительные возможности по уменьшению размеров ядра.

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.

Недавно назначенный исполнительный содиректор Марк Лиу в ходе ежегодного форума с поставщиками отметил, что завод хочет начать производство по 16 нм процессу с опережением графика. Ранее компания заявляла о начале попыток изготовления таких микросхем только в первом квартале 2015 года.

Лиу также отметил, что в следующем месяце TSMC приступит к массовому производству SoC на основе 20 нм технологии.

В дополнение Лиу рассказал и о финансовых результатах деятельности компании. Он сообщил, что благодаря 28 нм процессу в 2013 году было заработано 5,4 миллиарда долларов США, и этот процесс к концу года составит 23% от общего производства отпечатков компании.

Также был дан и прогноз развития отрасли в 2014 году. Ожидается, что мировой рынок полупроводников в 2014 году вырастет на 5%, что на процент больше ожидавшегося в 2013 году. Что же касается непосредственно производства полупроводниковых пластин, то здесь ожидается снижение роста с 11% в текущем году до 9% в наступающем. При этом рост самой TSMC будет опережать средние показатели. Содиректор считает, что после показанного в этом году роста на уровне 17—18%, TSMC ожидает также получить двухзначное число роста объёмов производства.

«Мы начнём массовое производство по 20 нм в первой четверти 2014 года. Это в 90 днях от современности. 16 нм последуют за 20 нм через год. Мы видим оба процесса 20 нм и 16 нм как виртуально один размер», — заявил Моррис Чэн, исполнительный директор и глава TSMC, в ходе конференции с финансовыми аналитиками.

«Собственно по 20 нм мы получили заказ на 5 отпечатков и запланировали более чем 30 отпечатков в этом и следующем году от сегментов мобильных вычислений, CPU и PLD [programmable logic device]. И все эти отпечатки представлены в больших объёмах. Конструкция 20 нм экосистемы была подтверждена в реальных продуктах, и она готова поддерживать клиентов. Процесс подготовки производства равнозначен, или даже лучше, чем был у 28 нм. Мы ожидаем большое развитие 20 нм в следующем году, с прибылью от 20 нм в 2014 году большей, чем была с 28 нм в 2012 году. Вы видите, что 20 нм стартует вначале следующего года, в то время как 28 нм стартовали в третьем-четвёртом квартале 2011 года. Таким образом, точкой отсчёта для 28 нм был 2012 год. Однако наш рост с 20 нм в 2014 году будет более быстрым, чем рост с 28 нм в 2012 году. И хотя рост 28 нм процесса был рекордным для TSMC, 20 нм рост будет на 30% быстрее», — заявил господин Чэн.

«В 20 нм техпроцессе мы видим малую конкуренцию. Опытное производство началось в первом квартале 2013 г. и массовое производство начнётся в начале следующего года. Оборудование уже будет смонтировано, оборудование поставляется и будет смонтировано», — заявил Моррис Чан в ходе квартальной конференции с финансовыми аналитиками.

TSMC начала строительство производства Phase 5 на заводе Fab 14 ещё в апреле прошлого года. Конструкция цеха уже готова и установка оборудования началась в апреле этого года. Обычно, на полное оснащение завода по производству микросхем уходит от 6 до 12 месяцев. Кроме перечисленных заводов TSMC также планирует позднее начать производство 20 нм микросхем на заводе Fab 12/phase 6.

Также интересным фактом является то, что большую часть оборудования, которое будет использовано для производства 20 нм чипов, будет позднее применяться для 16 нм FinFET техпроцесса. Случится это где-то в 2015 году.

«По 16 нм FinFET процессу массовое производство начнётся примерно через год после 20 нм SoC, другими словами, в начале 2015 года. Наш научно-исследовательский процесс производства 16 нм FinFET идёт хорошо, есть новые усовершенствования, и они лучше, чем планировались и он лучше, чем 20 нм год назад. Мы работаем с несколькими крупными клиентами и много изготавливаем, многие продукты изготавливаются», — несколько путано заключил Чан.

Таковы данные источников, близких к производству, при этом ни сам производитель TSMC ни дизайнер Global Unichip не захотели как-либо комментировать ситуацию.

В малом объёме TSMC начнёт производство A8 уже в июле 2013 года и существенно повысит своё 20 нм производство после декабря, отмечает источник. Полноценно же завод сможет изготавливать чипы после запуска нового оборудования в первом квартале 2014 года.

Объём производства нового оборудования составит 50000 блинов, при этом часть из этого оборудования может позже быть использована для выпуска 16 нм чипов. Так, по имеющимся данным, TSMC начнёт выпуск процессоров Apple A9 и A9X в конце третьего квартала 2014 года.

Процессор A8, который сейчас готовится к выпуску, будет устанавливаться в iPhone, которые поступят в продажу в начале следующего года, в то время как процессоры A9/A9X предназначены для новейшего поколения iPhone и iPad. При этом начало поставок этих чипов для производителей смартфонов и планшетов источник не обозначил.

Ранее исполнительный директор и глава TSMC Моррис Чан отмечал, что его заводы начнут выпуск продукции по 16 нм FinFET процессу менее чем через год после начала массового производства 20 нм микросхем. Опытное же производство 20 нм изделий прошло ещё в первой четверти этого года.

Также компания собирается начать опытное производство по 16 нм техпроцессу FinFET в ноябре 2013 г., с планами массового производства где-то в 2014—2015 годах. Предварительная поддержка 10 нм литографии запланирована на 2016 год.

Примечательно, что TSMC планирует производить 64-битные процессоры ARM, ARMv8, как тестовые образцы техпроцесса FinFET 16 нм, что, как мы говорили выше, произойдёт в следующем году. Производители полагают, что в распоряжении разработчиков комплекты для проектирования микросхем с размером элементов 16 нм появятся в январе будущего года после утверждения первого набора интеллектуальной собственности. В то же время пакет разработки для стандартных ячеек и SRAM блоков выйдет месяцем позже.

«Техпроцесс FinFET 16 нм от TSMC будет в основном очень похож на 20 нм high-K metal gate процесс», — отметил Клифф Хоу, вице-президент TSMC по исследованиям и разработке. Это заметно отличается от недавно представленного 14 нм XM процесса Globalfoundries, основанного на модульной архитектуре, которая объединяет 14 нм FinFET устройства с 20 нм процессом LPM.

Источники отмечают, что NVIDIA уже начала производство своих чипов по 28 нм технологии на заводах Samsung Electronics. Однако производство GPU предусмотрено пока лишь на TSMC.

Также, учитывая недостаток производственных мощностей на TSMC, компания Qualcomm решила привлечь к производству своих чипов дополнительные мощности на Globalfoundries и United Microelectronics (UMC).

Сообщается, что TSMC имеет проблемы в изготовлении пластин по 28 нм техпроцессу. Также есть слухи, что компания пытается контролировать доступность 28 нм производства, поскольку его дефицит позволит компании увеличить валовую прибыль.

С другой стороны, компания огласила планы по расширению 28 нм производства, однако вновь подготавливаемое производство не поможет компании вплоть до первого квартала 2013 года.

Заказы TSMC на изготовление 28 нм чипов в первом квартале этого года в пять раз превышали объёмы производства в четвертом квартале 2011 г. Резкое увеличение спроса требует от компании немедленного увеличения объёмов производства, что в свою очередь потребует больших капитальных затрат в текущем году.

Такую информацию распространил турецкий ресурс DonanimHaber, известный своими публикациями шпионской информации. На самом деле на это у AMD есть две веских причины. Во-первых, GlobalFoundries, нынешний фактический производитель процессоров Bulldozer, имеет ряд проблем с 32 нм техпроцессом, который де-факто является производственным стандартом для CPU. А во-вторых, такой подход позволит AMD и в будущем продолжить производство на фабриках TSMC APU, основанных на той же архитектуре Bulldozer.

Однако эти слухи могут и не иметь под собой явной почвы, ведь пока AMD готовит лишь единственный APU c ядром Bulldozer — процессор с кодовым именем Piledriver. Еще одним важным моментом является то, что TSMC не имеет техпроцесса с размером элементов в 32 нм, а их 28 нм технология транзисторов с металлическим затвором (high-K metal gate transistor — HKMG) была представлена совсем недавно.

Что же, будет интересно узнать, чем же закончатся эти переговоры.