في أوائل أكتوبر ،
أدلى صانع الرقائق التايواني TSMC ، الذي يعمل مع شركات مثل AMD و Apple ، ببيانين. أولاً ، تمكنت الشركة من تحسين تقنية معالجة 7 نانومتر وتصنيع الرقاقة باستخدام تقنية جديدة. والثاني - سيتم إصدار رقاقة 5 نانومتر في عام 2019. يتم وصف آفاق هذه التطورات أدناه.
/ photo UCL CCتقنية معالجة 7 نانومتر TSMC
تعتمد الشريحة التي طبعتها TSMC في بداية الشهر على تقنية معالجة 7 نانومتر من الجيل الثاني ، والتي خضعت لعدد من التغييرات مقارنة مع سابقتها.
تعتمد تقنية معالجة 7 نانومتر من الجيل الأول من TSMC على الطباعة الحجرية
DUV مع الأشعة فوق البنفسجية "العميقة". في هذه الحالة
، يتم استخدام الطباعة الحجرية الغاطسة والماسحات الضوئية ذات الطول الموجي 193 نانومتر. تمت طباعة الشريحة الأولى على هذه التكنولوجيا في الشركة مرة أخرى في أبريل من هذا العام. وفي مايو ،
بدأت شركة TSMC
في إنتاج رقائق 7nm لشركة Apple. تم
تجهيز الرقائق الجديدة بنظام الرقاقات A12 Bionic. وهي بالفعل مسؤولة عن عمل أحدث الهواتف الذكية لعملاق تكنولوجيا المعلومات: iPhone XR و XS و XS Max.
في المجموع ،
تأتي الطلبات من عشرين شركة ، بما في ذلك Bitmain و NVIDIA و Qualcomm. تعد AMD
أيضًا عميلًا رئيسيًا لمعالجات TSMC - Vega 20 وتم بناء وحدة المعالجة المركزية لخادم Epyc على أساس تقنية معالجة 7 نانومتر.
في وقت سابق من هذا الشهر ، أفادت TSMC أنها كانت قادرة على تحسين تقنية معالجة 7 نانومتر. استخدم المهندسون الطباعة الحجرية الضوئية في الأشعة فوق البنفسجية "الصعبة" لتطوير الرقائق. في هذه الحالة ، يكون الطول الموجي
أقل بعشرين مرة وهو 13.5 نانومتر . أدى التحول إلى EUV (جنبًا إلى جنب مع تطوير طرق لنمذجة وكشف العيوب والعمليات الأخرى) إلى
تقليل استهلاك الطاقة للدوائر المصغرة المصنعة بنسبة 8٪ وزيادة كثافة الترانزستورات بنسبة 20٪ مقارنة بتقنية الجيل الأول.
حتى الآن ، لا يتم تنفيذ سوى أربع طبقات غير حرجة من الشريحة باستخدام EUV. أولاً ، تريد الشركة إتقان التكنولوجيا ، ثم استخدامها لتصنيع كميات كبيرة من المنتجات (بينما يكون إنتاج الأجهزة المناسبة منخفضًا جدًا).
لم تكشف الشركة المصنعة عن من أصبح أول عميل يتلقى الرقائق الجديدة ، ولكن هناك افتراض بأن
شركة Apple كانت هي نفسها . وتقوم الشركة أيضًا بتطوير نسخة متخصصة من تقنية المعالجة المحدثة لصناعة السيارات.
متى تنتظر شريحة 5nm
تخطط شركة TSMC لبدء الإنتاج الخطير لرقائق 5nm بالفعل في عام 2019. لإنشاء دوائر دقيقة بحجم 5 نانومتر ، تستخدم الشركة EUV ، ولكن باستخدام هذه الطريقة في الطباعة الحجرية الضوئية ، سيتم إنتاج أربع عشرة طبقة من الرقاقة ، بدلاً من أربع.
بحلول ذلك الوقت ، تخطط شركة تايوانية لكسر تكنولوجيا EUV وزيادة الطاقة الإنتاجية. أعلنت الشركة بالفعل
عن بدء بناء مصنع جديد حيث سيتم إنشاء رقائق البطاطس. سيتم تشييده في حديقة العلوم بجنوب تايوان.
رقائق 5nm لها مزايا عديدة أكثر من 7nm. بنفس التعقيد ، ستكون كثافة الترانزستورات في الرقائق المحدثة أعلى 1.8 مرة ، وسيزداد تردد الساعة بنسبة 15٪. في هذه الحالة ، يستهلك المعالج 5 نانومتر طاقة أقل بنسبة 20٪ من 7 نانومتر. ومع ذلك ، قبل بدء الإنتاج ، تحتاج الشركة إلى حل عدد من الصعوبات.
أولها
نقص أدوات التطوير. سيتم إعداد حزمة تصميم EDA اللازمة لتكنولوجيا معالجة 5 نانومتر في نوفمبر من هذا العام. ومع ذلك ، فإن مكتبات وحدات PCIe 4.0 و USB 3.1 ستكون جاهزة فقط في الصيف المقبل.
مشكلة أخرى هي تكلفة التطوير العالية. وفقا للخبراء ،
يكلف تطوير نظام على شريحة باستخدام تقنية 7 نانومتر حوالي 150 مليون دولار. في حالة تكنولوجيا 5 نانومتر ، ترتفع التكلفة إلى 250 مليون دولار. وهذا يعني أن سعر المنتجات النهائية سيرتفع في نهاية المطاف ، وسوف يهتم عدد أقل من الشركات العميلة باستخدام هذه الرقائق. لذلك ، ليس هناك ما يضمن أن إنتاج الدوائر المصغرة باستخدام تقنية معالجة 5 نانومتر سيؤتي ثماره.
كيف حال الشركات الأخرى؟
قلنا في إحدى منشوراتنا السابقة أن الشركة المصنعة للدوائر المتكاملة
GlobalFoundries أوقفت تطوير تقنية المعالجة
الخاصة بها 7- و 5 و 3 نانومتر بسبب الصعوبات المالية. بدلاً من ذلك ، تحولت المؤسسة إلى تحسين 14 نانومتر وإنشاء أجهزة تخزين مدمجة.
/ photo Mr Seb CC / 22nm Intel السيليكون رقاقةتخسر Intel أيضًا TSMC في سرعة تطوير عمليات التصنيع الجديدة. قامت الشركة مرة أخرى
بتأجيل إصدار الدائرة المصغرة 10 نانومتر ، وفي سبتمبر أعلنت أنها
ستعود إلى 22 نانومتر (وإن كان ذلك لتنفيذ شرائح) من أجل "تفريغ" القدرات الإنتاجية. ومع ذلك ، من الإنصاف القول إن 7 نانومتر في TSMC و 10 نانومتر في Intel
تعتبر نفس معايير التصميم في سياق كثافة وحجم الترانزستورات.
حتى الآن ، سامسونج
هي المنافس الوحيد لـ TSMC في مجال 7 و 5 نانومتر. خطط العملاق الكوري الجنوبي لإطلاق رقائق 7 نانومتر في النصف الأول من العام المقبل. وفقًا لمعايير التصميم الخاصة بـ 5 نانومتر ، ستبدأ Samsung في الإنتاج في عام 2019 أيضًا ، ولكن عندما تبدأ مبيعاتها ، لا تزال غير معروفة.
ملاحظة حول البنية التحتية الافتراضية والعمل مع PD - في
قناة Telegram الخاصة بنا: