GlobalFoundries раскрывает планы на будущее: 7 нм в 2018 году

Компилятор: Антон Тестов

GlobalFoundries недавно обнародовала первые подробности о своём технологическом процессе следующего поколения — 7 нм, которое начнёт прилагаться в 2018 году. Первоначально GlobalFoundries продолжит использовать иммерсионную литографию и эксимерный лазер с длиной волны 193 нм (deep ultraviolet, DUV) с целью производства микросхем по технологии 7 нм, но после может взяться применять фотолитографию в глубоком ультрафиолете (extreme ultraviolet, EUV) и лазеры с длиной волны 13,5 нм ради критичных слоёв, в случае, если соответствующее оборудование будет готово к коммерческому производству. В прибавление к передовой технологии 7 нм GlobalFoundries продолжит совершенствовать свои техпроцессы получи и распишись основе FD-SOI. Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Существенные улучшения точно по сравнению с 14LPP
GlobalFoundries будет использовать свой технологический процесс 7 нм во (избежание производства различных высокопроизводительных микросхем, таких как процессоры, графические процессоры и системы сверху кристалле (system-on-chip, SoC) для всевозможных областей применения (мобильные устройства, ПК, серверы и т. д. ). Присутствие этом, в отличие от других производителей микроэлектроники, GlobalFoundries пропустит техпроцесс 10 нм, мотивируя сие его слабыми преимуществом по сравнению с технологией 14LPP (14 нм, low power plus). По какой причине касается технологии 7 нм DUV, то для неё GlobalFoundries обещает больше чем двукратное увеличение плотности транзисторов, более чем 60-% почвоутомление энергопотребления (при одинаковой тактовой частоте и сложности) или же паче чем 30-% увеличение производительности (при одинаковом энергопотреблении и сложности). Нате практике это означает, что в идеальном сценарии GlobalFoundries будет заключать возможность удвоить количество транзисторов в микросхеме без увеличения размера кристалла возле одновременном повышении её производительности на ватт. GlobalFoundries планирует пролонгировать. Ant. сократить использование текущего оборудования в Fab 8 при производстве микросхем по технологии 7 нм. Тем невыгодный менее, следующий техпроцесс потребует новых инвестиций в производственный комплекс, которые составят вроде миллиардов долларов. Кремниевая пластина. Фото ASML

К настоящему времени GlobalFoundries сделано начала изготовление тестовых пластин с различными разработками своих клиентов объединение технологии 7 нм в производственном комплексе Fab 8 около города Мальта (штат Нью-Йорк). Вопреки на то, что компания не сможет использовать свой компетенция в освоении 10-нм техпроцесса для 7-нм технологии, в GlobalFoundries якобы, что компания приобрела большой опыт с FinFET-транзисторами при работе с нормами производства 14LPE и 14LPP. Уговорный производитель полупроводников рассчитывает утвердить спецификацию 7-нм техпроцесса во следующий половине 2017 года, что может предполагать старт массового производства соответствующих микросхем изумительный второй половине 2018-го. По понятным причинам GlobalFoundries невыгодный может определить точно, когда именно она начнёт использование EUV-фотолитографии, так можно с уверенностью сказать, что EUV будет применяться не ранее 2019 лета. Ожидаемые GlobalFoundries улучшения в области производительности, энергопотребления и плотности размещения транзисторов (power, performance, area, PPA) для того 7-нм технологического процесса смотрятся весьма достойно. Однако следует установить, что GlobalFoundries является второй компанией, которая официально подтвердила задумка использовать DUV-литографию для 7-нм техпроцесса. Samsung надеется использовать EUV-литографию интересах критичных слоёв в случае с 7 нм, чтобы избежать использования многократного экспонирования (multipatterning), которое несоизмеримо увеличивает стоимость проектирования и производства и длительность производственного цикла (впрочем, бери официальном сайте компания подтверждает лишь факт «оценки перспектив» использования EUV). В Intel да рассматривают возможность использования EUV для технологического процесса с шириной транзисторного затвора 7 нм. Тем никак не менее, TSMC не боится использования многократного экспонирования и намерена изготавливать полупроводники с использованием технологии 7 нм при помощи иммерсионной фотолитографии нет слов второй половине 2018 года. Инспектирование подложки с микросхемами

Как покажут себя 7-нм нормы производства GlobalFoundries и TSMC, полноте ясно в ближайшие годы, но следует иметь в виду, что техпроцесс первой «совместим с EUV»: пароходство сможет начать использование сканеров ASML TWINSCAN NXE для критичных слоёв, (как) будто только указанное оборудование будет готово для коммерческого использования (всесилие источников излучения составит 250 Ватт, а сами сканеры будут доступны побольше 80 % времени). Поскольку технология 7 нм с EUV будет использоваться для производства других микросхем, чем технология 7 нм с DUV, GlobalFoundries не делает секрета, что 7 нм с DUV и 7 нм с EUV являются двумя поколениями одного техпроцесса. Побольше того, если EUV-сканеры будут готовы к массовому производству уже в 2019 году, ведь жизненный цикл технологии 7 нм с DUV будет весьма недолгим. Иными словами, команда постепенно набирается опыта в использовании EUV. GlobaFoundries пропустит 10 нм
Анонсировав техпроцесс 7 нм, GlobalFoundries подтвердила слухи о книга, что не будет предлагать технологию 10 нм. Судя числом всему, тому есть две причины, обе из которых лежат в плоскости PPASC (power, performance, area, schedule, costs). C одной стороны, 10-нм нормы производства приставки не- дали бы желаемого технологического эффекта, с другой — график их появления и необходимые капиталовложения не обеспечили бы желаемого экономического эффекта. 300-мм подложки, обработанные в производственном комплексе Fab 1 компании GlobalFoundries

Потому как технологии производства полупроводников становятся всё более комплексными, обеспечивать постоянные улучшения вдоль всем метрикам PPA становится всё более сложно. GlobalFoundries считает, будто техпроцесс 10 нм не обеспечит ощутимого роста производительности, снижения энергопотребления и роста плотности транзисторов до сравнению с технологией 14LPP (которая использует межблочные соединения от 20-нм техпроцесса), а в силу того что станет маловостребованной переходной технологией с коротким жизненным циклом (в последние годы таковыми стали 45-, 32- и 20-нм техпроцессы, которые были использованы единицами разработчиков). Иначе) будет то мы посмотрим на озвучиваемые PPA-улучшения для наиболее продвинутых техпроцессов компаний GF, Samsung Foundry и TSMC последних планирование, то мы заметим, что новая технология не принесёт в соответствии с-настоящему существенных улучшений ни в случае TSMC (мы видели бог знает что подобное в случае с CLN20SOC), ни в случае Samsung (при этом, следует памятовать о том, что технология 14LPP была лицензирована именно у последней), что подтверждает опасения GlobalFoundries. В экий-то мере ожидания GlobalFoundries, что техпроцесс 10 нм может комплекция переходной технологией с коротким жизненным циклом, оправданы. На сегодняшний число, менее чем за полгода до старта массового производства (апо 2016 — начало 2017), лишь три клиента TSMC завершили синтезирование 10-нм микросхем и отправили их цифровые модели производителю. В случае с технологией 16 нм (CLN16FF) десятки компаний завершили планировка своих чипов задолго до старта массового производства во второстепенный половине 2015 года. Примечательно, что 10-нм техпроцесс TSMC кончайте использоваться в основном разработчиками мобильных SoC (читай: Apple, Qualcomm, MediaTek), которым надобно увеличивать количество транзисторов и производительность на ватт каждый год. Такие клиенты не в такой степени. Ant. более обеспокоены производственными затратами и агрессивностью усовершенствований, им требуются новые технологии без усилий чтобы представлять новые SoC каждый год, как того требует барахолка. TSMC планирует начать массовое производство 7-нм чипов в первой половине 2018 лета, на несколько месяцев раньше GlobalFoundries. Тем не менее, решающий технологический процесс TSMC c EUV (5 нм) появится лишь в 2020 году, таким образом, шарашка может быть немного позади своего соперника, когда дело дойдёт перед следующего поколения литографии. Кроме того, в ближайшее время компания планирует стать производство микросхем с использованием улучшенной технологии 10LPP с увеличенным частотным потенциалом. Таким образом, после несколько месяцев до выпуска нового поколения смартфонов Samsung Galaxy S8 в первой половине 2017 годы, у Samsung будет возможность производить для них 10-нм микросхемы (клеймящий по всему, речь идёт о новых Samsung Exynos и Qualcomm Snapdragon). Так как Samsung требуются наиболее передовые SoC для своих смартфонов, неудивительно, зачем компания готовится развернуть 10-нм производство. Даже в случае, благо она не получит множество клиентов на данный техпроцесс, возлюбленная в любом случае будет нуждаться в продвинутой технологии изготовления микросхем, затем чтоб сохранять конкурентоспособность с Apple (или даже получить эту компанию в качестве клиента). Сверх того того, если Samsung решит, что применение EUV необходимо для её технологического процесса с шириной транзисторного затвора 7 нм, так концерну придётся использовать 10LPP (или более совершенные нормы изготовления) раньше тех пор, пока сканеры ASML TWINSCAN NXE не будут готовы для того массового производства. Отчасти поэтому Samsung не делает конкретных анонсов о времени появления 7-нм техпроцессов (тутти, что мы знаем, это то, что они появятся в 2019 году, не то — не то позже), а также конкретных планов касательно EUV. В то же время питаться ещё одна причина, почему GlobalFoundries решила пропустить технологический протекание 10 нм. Два года назад компания приобрела активы IBM Microelectronics как один человек с командой разработчиков. Естественно, что для интеграции сотрудников IBM в структуры GlobalFoundries потребовалось эпоха, а потому, вместо создания 10-нм техпроцесса (который бы целое равно опоздал), компания решила сосредоточиться на технологическом процессе с шириной транзисторного затвора 7 нм. Поносительный станет первым техпроцессом, совместно разработанным специалистами их GlobalFoundries и IBM. Мерный переход к EUV
В настоящее время как производители полупроводников, так и производители оборудования во (избежание изготовления микросхем согласны, что EUV потребуется при переходе на больше тонкие техпроцессы. Вопрос в том, будет ли готова компания ASML привозить соответствующие сканеры для норм производства 7 нм или 5 нм. Якобы следствие, каждый должен принимать решение о том, когда именно положить начало использование EUV для критичных слоев. Фотошаблон Zeiss для производства микросхем с использованием EUV

ASML и Cymer сряду улучшают свои сканеры и характеристики источников EUV-излучения, тогда как производители полупроводников учатся пустить в ход эти инструменты. До сих пор только TSMC обозначила конкретные сроки введение использования EUV: 2020 год для технологического процесса 5 нм. Хотя Samsung и утверждает, зачем EUV потребуется для 7-нм производства, компания не раскрывает точного времени старта применения соответствующих инструментов. Intel опять же взвешивает возможности использования EUV для критичных слоёв в 7-нм микросхемах, а не делает формальных официальных заявлений. Что касается SMIC и UMC, в таком случае обе компании пока никак не обозначили планы использования фотолитографии в глубоком ультрафиолете. В счёт того, обеим компания еще требуется догнать своих соперников с FinFET-транзисторами. Разрабатывая технологичный процесс с шириной транзисторного затвора в 7 нм, который «совместим с EUV для ключевых уровнях», что по сути означает два поколения техпроцессов, GlobalFoundries ведёт себя больно мудро. Во-первых, у компании будет новый 7-нм техпроцесс, склонный к массовому производству во второй половине 2018 года. Это по прошествии времени, чем начало 7-нм производства у TSMC, но раньше, чем у Intel (которая неважный (=маловажный) без оснований заявляет, что плотность транзисторов у её 10-нм технологии достаточно похожа на плотность транзисторов у конкурирующих 7-нм решений, а потому формальное неразвитие не имеет значения), что будет позитивно для AMD и других клиентов GlobalFoundries (опять-таки, надо держать в уме, более длительный цикл производства и увеличенную тариф микросхем в случае 7 нм и DUV). Во-вторых, как только EUV-оборудование хорэ готово к массовому производству, у GlobalFoundries будет уже разработанный техпроцесс, непротиворечивый с EUV. При этом большинство слоёв всё равно будут экспонироваться рядом помощи привычных DUV-сканеров, а значит зрелость «DUV-составляющей» крайне важна. В-третьих, даже если оборудование ASML не будет сливайте воду ко второй половине 2019 года (о чём её клиенты узнают давно до этого срока), GlobalFoundries будет иметь конкурентоспособную технологию производства и шанс, чтобы разработать новую, с (или без) EUV. Разумеется, при определенном стечении обстоятельствах GlobalFoundries придётся претендовать с 5-нм технологией TSMC при помощи 7-нм норм производства в 2020 году. Во всяком случае компания сделает всё, чтобы этого избежать. GlobalFoundries предложит т. е. EUV, так и FD-SOI
GlobalFoundries не кладёт все яйца в одну корзину. Ежели и компании Samsung и TSMC разрабатывают версии своих техпроцессов с FinFET-транзисторами с уменьшенной стоимостью производства и сниженным энергопотреблением в попытке мобилизовать создателей микросхем с небольшими бюджетами, GF планирует продолжать разработку новых технологий с планарными транзисторами с применением подложек FD-SOI (fully depleted silicon-on-insulator, насквозь обеднённый кремний-на-изоляторе). Таким образом, для недорогих микросхем с низким энергопотреблением, беспроводными и аналоговыми интерфейсами, пароходство будет продолжать предлагать техпроцесс 22FDX (28 нм BEOL, 14 нм FEOL разработанные STMicroelectronics), а поэтому более совершенный 12FDX. Дифферинцированный подход GlobalFoundries: FinFET, EUV и FD-SOI

Поскольку проектирование микросхем получи и распишись основе планарных транзисторов в разы дешевле проектирования чипов с трёхмерными FinFET-транзисторами, технологии получи и распишись базе FD-SOI отлично подходят для небольших разработчиков чипов для целого ряда приложений (беспроводные устройства, IoT, 5G и т. ). GlobalFoundries позиционирует 22FDX что альтернативу 14/16 нм FinFET-техпроцессам, тогда как 12FDX будет соперничать против 10-нм, а, возможно, и против суб-10 нм технологий в 2019 году и впоследствии. Samsung, другой производитель микросхем с использованием FD-SOI, обозначил планы добавить поддержку eNVM (embedded non-volatile memory) в техпроцесс 28FDS в 2018 году, хотя не раскрыл, планирует ли совершенствовать свои FD-SOI предложения в дальнейшем. Будут ли технологии GlobalFoundries держи базе FD-SOI пользоваться спросом — покажет время. Тем не больше, GlobalFoundries и Samsung являются единственными контрактными производителями микросхем, кто планирует подавать как передовые техпроцессы с FinFET-транзисторами, так и экономичные технологии производства с планарными вентилями и FD-SOI в 2020 году и позже. Кроме того, пока лишь GlobalFoundries обозначила планы по суб-20 нм нормам производства с применением FD-SOI. Основа: 3dnews.ru

Добавить комментарий

*

17 − 2 =