A principios de octubre, el fabricante de chips taiwanés TSMC, que trabaja con compañías como AMD y Apple,
hizo dos declaraciones. Primero, la compañía logró mejorar su tecnología de proceso de 7 nm y fabricar el chip usando nueva tecnología. El segundo: un chip de 5 nanómetros se lanzará en 2019. Las perspectivas de estos desarrollos se describen a continuación.
/ foto UCL CCTecnología de proceso TSMC de 7 nm
El chip impreso por TSMC a principios de mes se basa en la tecnología de proceso de 7nm de segunda generación, que ha sufrido una serie de cambios en comparación con su predecesor.
La tecnología de proceso de 7 nm de la primera generación de TSMC se basa en la litografía
DUV con radiación ultravioleta "profunda". En este caso
, se utilizan litografías de inmersión y escáneres con una longitud de onda de 193 nm. El primer chip de esta tecnología en la compañía se imprimió en abril de este año. Y en mayo, TSMC
comenzó a producir chips de 7 nm para Apple. Se
suministraron nuevos chips
con el sistema de chips Bionic A12. Ella ya es responsable del trabajo de los últimos teléfonos inteligentes del gigante de TI: iPhone XR, XS y XS Max.
En total, los pedidos
provienen de dos docenas de compañías, incluidas Bitmain, NVIDIA y Qualcomm. AMD
también es
un cliente importante de TSMC: los procesadores Vega 20 y una CPU de servidor Epyc se basan en la tecnología de proceso de 7 nm.
A principios de este mes, TSMC informó que pudieron mejorar su tecnología de proceso de 7 nm. Los ingenieros utilizaron fotolitografía en el ultravioleta "duro" (
EUV ) para desarrollar chips. En este caso, la longitud de onda es
veinte veces menor y es de 13.5 nm . El cambio a EUV (junto con el desarrollo de métodos para modelar y detectar defectos y otros procesos) ha
reducido el consumo de energía de los microcircuitos fabricados en un 8% y ha aumentado la densidad de los transistores en un 20%, en comparación con la tecnología de primera generación.
Hasta ahora, solo se están implementando cuatro capas no críticas del chip con EUV. Primero, la compañía quiere dominar la tecnología y luego usarla para la fabricación de grandes volúmenes de productos (mientras que la producción de dispositivos adecuados es bastante baja).
El fabricante no reveló quién se convirtió en el primer cliente en recibir los nuevos chips, sin embargo, se supone que
Apple fue el mismo . La compañía también está desarrollando una versión especializada de la tecnología de proceso actualizada para la industria automotriz.
Cuando esperar un chip de 5 nm
TSMC planea comenzar la producción arriesgada de chips de 5 nm ya en 2019. Para crear microcircuitos de 5 nanómetros, la compañía usa EUV, pero usando este método de fotolitografía, se producirán catorce capas del chip, en lugar de cuatro.
Para entonces, una compañía taiwanesa planea introducir la tecnología EUV y aumentar la capacidad de producción. La compañía ya ha
anunciado el inicio de la construcción de una nueva fábrica donde se crearán chips. Se erigirá en el Parque Científico del Sur de Taiwán.
Los chips de 5 nm tienen varias ventajas sobre los de 7 nm. Con la misma complejidad, la densidad de los transistores en los chips actualizados
será 1.8 veces mayor, y la frecuencia del reloj aumentará en un 15%. En este caso, el procesador de 5 nm consumirá un 20% menos de energía que 7 nm. Sin embargo, antes de comenzar la producción, la empresa necesita resolver una serie de dificultades.
El primero de ellos es la
falta de herramientas
de desarrollo. El paquete de diseño EDA necesario para la tecnología de proceso de 5 nm se preparará en noviembre de este año. Sin embargo, las bibliotecas para las unidades PCIe 4.0 y USB 3.1 estarán listas solo el próximo verano.
Otro problema es el alto costo de desarrollo. Según los expertos, el desarrollo de un sistema en un chip con tecnología de 7 nm
cuesta alrededor de $ 150 millones. En el caso de la tecnología de proceso de 5 nm, el costo aumenta a $ 250 millones. Esto significa que el precio de los productos terminados eventualmente aumentará, y menos compañías clientes estarán interesadas en usar estos chips. Por lo tanto, no hay garantía de que la producción de microcircuitos utilizando la tecnología de proceso de 5 nm dará sus frutos.
¿Cómo están otras compañías?
En una de nuestras publicaciones anteriores, dijimos que el fabricante de circuitos integrados de
GlobalFoundries detuvo el desarrollo de su tecnología de proceso
de 7, 5 y 3 nm debido a dificultades financieras. En cambio, la organización cambió a mejorar los 14nm y crear dispositivos de almacenamiento integrados.
/ foto Sr. Seb CC / oblea de silicio Intel de 22 nmIntel también está perdiendo TSMC en la velocidad de desarrollo de nuevos procesos de fabricación. La compañía
pospuso nuevamente
el lanzamiento del chip de 10 nm, y en septiembre anunció que
volvería al chip de
22 nm (aunque para la implementación de chipsets) para "descargar" las capacidades de producción. Sin embargo, es justo decir que 7 nm en TSMC y 10 nm en Intel
se consideran los mismos estándares de diseño en el contexto de la densidad y el tamaño de los transistores.
Hasta ahora, Samsung
es el único competidor de TSMC en el campo de 7 y 5 nanómetros. El gigante surcoreano ha planeado el lanzamiento de chips de 7 nm para la primera mitad del próximo año. Los chips de acuerdo con los estándares de diseño de Samsung de 5 nm también comenzarán a producir en 2019, pero cuando comienzan sus ventas, aún se desconoce.
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