Видео: 1001364 (Септември 2024)
Ако някога се нуждаем от потвърждение, че преминаването към следващата стъпка в Закона на Мур се е затруднило, съобщението на Intel миналата седмица, че 10nm чиповете му ще бъдат забавени до втората половина на 2017 г., изглежда е доказало случая. Въпреки това, последните съобщения от множество компании на миналата седмица на конференцията Semicon West показват, че докладите за смъртта на закона са силно преувеличени.
Изпълнителният директор на Intel Брайан Крзанич обяви 10 nm закъснение по време на повикването на печалбата за второто тримесечие на компанията. По-рано се очакваше чиповете в края на следващата година или началото на 2017 г. Междувременно втората линия от 14 nm на компанията - шестото поколение Core процесор, известна като Skylake - беше квалифицирана и трябва да започне да доставя това тримесечие (след въвеждането на първия 14nm продукти, известни като Broadwell, в една версия в края на миналата година и по-широко в началото на тази година). Според Krzanich ще има още 14 nm семейство чипове, известно като Kaby Lake, построено с помощта на архитектурата Skylake с някои подобрения в производителността, което трябва да излезе през втората половина на 2016 г., докато първият 10nm продукт, известен като Cannonlake, вече е готов да пристигне в втората половина на 2017г.
Спомнете си, че преходът от 22 nm към 14nm също се забави, като Krzanich посочи трудността на литографията и броя на многостъпалните стъпки, необходими при преминаването към всеки нов възел като причина за забавянето. Той отбеляза, че Intel предполага, че 10nm чипове няма да бъдат произведени с екстремна ултравиолетова литография (EUV) технология, което прави това най-дългият период от време в създаването на чипове, без да се преминава към по-усъвършенствана форма на литография.
Като цяло, каза той, Intel предполага, че ще са необходими 2, 5 години между процесорите (имайте предвид, че Intel достави първите 22 nm чипове "Ivy Bridge" в началото на 2012 г.).
Krzanich продължи да казва, че докато Intel се движи от 10nm до 7nm, те "винаги ще се стремят да се върнат на две години" между възлите. И каза, че Intel ще следи зрелостта на EUV, промените в науката за материалите и сложността на продукта, когато взема своето решение за времето.
TSMC отново заявява 10 nm в началото на 2017 г.
Ако всичко, което подсказва Закона на Мур, се забавя, новините от полупроводникови леярни, които произвеждат чипове за фаблетни полупроводникови компании като Qualcomm, MediaTek и Nvidia, сочат, че нещата се ускоряват. Най-малкото, че те затварят разликата малко с Intel.
Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. (TSMC), най-голямата леярна в света, заяви, че е на път да достави 10 nm през първото тримесечие на 2017 г. TSMC заяви, че започва обемното производство на първите си 16 nm FinFET процесори през второто тримесечие, като доставките започват това месец. (Това означава, че доставки до клиенти на TSMC, а не до крайни потребители; все още не сме виждали такъв чип, доставен в крайния продукт, въпреки че очакваме това през следващите няколко месеца.)
Съпредседателят на TSMC Марк Лиу заяви, че 10nm процесът е в ход с реална доставка на продукти в началото на 2017 г. Той каза, че 10nm частите ще бъдат с 15% по-бързи при същата обща мощност или ще използват 35% по-малко мощност при същата скорост, с повече отколкото удвояване на плътността на портата на 16nm процеса.
Ако всичко това се сбъдне, продуктите, произведени по 10 nm процеса на TSMC, могат да излязат на пазара на една четвърт или повече преди тези, направени по 10nm процеса на Intel, което би било голям обрат в индустрията. Имайте предвид обаче, че TSMC обяви закъснения в миналото: преди малко повече от година той заяви, че очаква производството на риск от 10 nm да започне в края на 2015 г., и цитира по-агресивни цели за скорост и мощност.
Междувременно, другата голяма леярна компания за чипове, Samsung, заяви, че ще започне масово производство на 10 nm чипове до края на 2016 г. Samsung достави първия си 14 nm FinFET продукт, Exynos 7 Octa по-рано тази година в своите телефони Galaxy S6. Това беше малко след първите доставки на Intel с обем 14 nm (макар че двата процеса са малко по-различни), голяма промяна от ерата, когато Intel имаше продължителна преднина в технологичните процеси.
Samsung също е лицензирала своята 14nm технология на GlobalFoundries, която заяви, че ще бъде в обемна рампа на 14nm технологията по-късно тази година. Клиентите на GlobalFoundries включват AMD, която твърди, че планира да въведе 14nm FinFET технология в различни продукти през 2016 г., а наскоро придоби бизнеса на IBM за производство на чипове.
GlobalFoundries предлага 22nm FD-SOI
GlobalFoundries също така планира да предложи различно решение, наречено 22 nm FD-SOI (напълно изчерпан силикон върху изолатора), обявено миналата седмица. Този процес използва конвенционални равнинни транзистори, а не 3D FinFET, но тук те са произведени върху различен вид вафла, известен като SOI. GlobalFoundries твърди, че с този подход той може да произвежда чипове, които осигуряват по-добра производителност и по-ниска мощност в сравнение с често използвания 28 nm плосък процес със съпоставима цена (и много по-ниска цена от 14 nm FinFETs, които изискват много повече проходи, използвайки 193nm потапяща литография). GlobalFoundries казва, че процесът води до 20% по-малък размер на матрицата в сравнение с 28nm.
Въпреки че Fab казва, че FinFET осигурява по-висока производителност и са необходими в някои приложения, той смята, че новият процес е подходящ и за масовите пазари за мобилни телефони, Интернет на нещата, RF и мрежовите пазари. В сравнение с 14nm FinFET продукти, GlobalFoundries твърди, че процесът изисква близо 50% по-малко слоеве за потапяне на литография, което ще намали разходите.
Samsung също планира FD-SOI предложение, макар и на 28 nm.
По-нататък IBM и неговите партньори наскоро обявиха, че произвеждат 7nm тестови чипове в лаборатория, въпреки че разбира се има дълъг път между лабораторията и обемното производство.
Semicon West показва нови инструменти
Бъдещето на създаването на чипове също беше тема на миналата седмица на конференцията Semicon West, където производителите на оборудване за производство на полупроводници обсъдиха напредъка, постигнат в новата технология.
Изглежда, че има общ консенсус относно логическата пътна карта, въпреки че времето не е ясно. Следващата стъпка вероятно ще бъде преминаване към алтернативни материали, по-специално нови канални материали (като тези, използвани от IBM в нейния 7nm тестов чип), като силициев германий (SiGE) и арсенид на индиев галий (InGaAs). Мисълта е, че подобни материали ще разширят използването на FinFET дизайни за още няколко поколения, а след това индустрията може да се прехвърли изцяло към нова транзисторна структура, може би към транзистори, които се обикалят навсякъде, понякога наричани nanowires, някъде около 5nm възела.
В литографията ASML заяви, че целта й за EUV оборудване е 1000 вафли на ден при 50% наличност, а също така, че все още е на цели да има EUV готов за 7nm производство, въпреки че ще бъде използван само за може би пет до 10 критични слоя и 193nm литография все още ще направи основната част от работата. След като по-рано обяви, че неназован американски клиент - предполаган от Intel почти от всички наблюдатели - се е съгласил да закупи 15 инструмента за литография на EUV, ASML потвърди, че Intel всъщност е закупила шест системи, като две ще бъдат доставени през тази година.
Докато по-голямата част от дискусиите за Закона на Мур бяха около логическите чипове, трябва да се отбележи, че чиповете памет също са в преход. Свиването на DRAM се забави драстично. Повечето от производителите вече са в преход към 20 nm DRAM с може би още едно или две поколения. По-нататъшното напредък в плътността или разходите ще трябва да идва от допълнителен производствен капацитет, по-големи размери на вафли (450 мм), подреждане на 3D чипове (хибридни кубици за памет) или евентуално от нов тип памет като MRAM.
При флаш паметта на NAND ситуацията е малко по-различна. Флаш паметта на NAND вече е под 20 nm и като DRAM, тя се изчерпва много, за да мащабира много повече, но в този случай има ясна алтернатива. Горещата тема е 3D NAND, който използва многослойни клетки от паметта, изработени от много тънки, еднообразни филми. Функционалните размери на отделните клетки вече не е необходимо да са толкова малки (те се отпускат обратно до около 40-50 nm), но плътността продължава да се мащабира - потенциално до 1 терабит на чип - чрез добавяне на повече слоеве. Литографията е много по-лесна, но изисква по-модерни инструменти на атомно ниво за депозиране и ецване на тези масиви от памет.
Samsung вече е в обемно производство, а второто му поколение 3D NAND с 32 слоя може да пакетира до 128Gb (16GB) на един чип. Тази седмица Samsung обяви ново поколение 6Gbps корпоративни SSD устройства, които могат да съхраняват до 3, 86TB данни в 2, 5-инчов форм-фактор, използвайки тези 128Gb чипове. Както алиансът Micron / Intel, така и SK Hynix се очаква да започнат масово производство на 3D NAND по-късно тази година. Micron и Intel твърдят, че технологията им за въздушна междина ще им позволи да правят по-плътни чипове, започвайки от 256Gb и 384Gb, докато SK Hynix планира да използва 36 слоя, последвани от 48 слоя през следващата година, за да мащабира плътността. Toshiba и SanDisk ще последват някъде следващата година. В Semicon West компаниите за оборудване заявиха, че преходът към 3D NAND се случва по-бързо от очакваното и по някои оценки 15 процента от световния капацитет по битове ще се изместят до края на тази година.
