Pabrik Semikonduktor Samsung di Austin (AS)Transisi dari 14 nm ke 10 nm akan menjadi lompatan teknologi terbesar dalam kepadatan transistor dalam sejarah. Kepadatan segera meningkat 2,7 kali. Dengan demikian, hukum Moore akan terus berlaku untuk tahun-tahun mendatang. Publikasi AnandTech telah
mengumpulkan informasi tentang rencana berbagai perusahaan untuk pembangunan pabrik generasi baru dengan proses teknologi 10, 7, 6 dan 5 nm.
Perlu dicatat terlebih dahulu bahwa mengukur kepadatan transistor dengan ukuran satu transistor bukanlah metrik yang sepenuhnya benar. Sebagai contoh, Intel memperkirakan bahwa 14nm-nya dapat mengakomodasi 23% lebih banyak transistor daripada 14nm dari "perusahaan lain". Perbedaan tersebut terbentuk karena ketinggian sel logika yang lebih kecil, jarak yang lebih pendek antara gerbang dan jarak rusuk yang lebih kecil (lihat tabel).
Sebagai contoh, pitch pitch (gerbang pitch, jarak antara gerbang transistor yang berdekatan, termasuk lebar gerbang itu sendiri) di Intel secara radikal lebih kecil dibandingkan dengan produsen lain. Pada teknologi proses 22-nanometer, itu hampir sama dengan pesaing sekarang di 14/16 nm.
Dalam hal interkoneksi pitch (interkoneksi pitch, jarak minimum antara lapisan koneksi di-sirkuit), Intel tidak memiliki keunggulan kardinal, tetapi masih para pesaing belum mendekati angka yang telah dicapai Intel pada 14 nm.
Dengan demikian, "pabrik-pabrik lain" mencapai kepadatan transistor "Intel" dengan penundaan selama tiga tahun: untuk ini mereka perlu menerapkan teknologi proses 10 nm untuk menyamai 14 nm Intel, dan kemudian pemimpin sendiri akan melangkah jauh ke depan. Setidaknya, Intel sendiri punya rencana seperti itu.
Sangat menarik juga bahwa Intel saat ini berkali-kali meningkatkan teknologi generasi ketiga 14 nm ++ akan lebih baik daripada chip 10 nm pertama. Perusahaan sendiri mengakui hal ini. Tidak ada yang bisa dilakukan - teknologi baru masih perlu diuji dan diuji. Yaitu, kita dapat menunggu peningkatan aktual dari teknologi 14 nm ++ di suatu tempat sekitar tahun 2020, dan kita hanya dapat berharap untuk Intel, karena para pesaing secara teknologi tertinggal, meskipun rencana yang diumumkan adalah 10 dan 7 nm (sekali lagi, kami ulangi, ini adalah kata-kata Intel, tetapi apa sebenarnya lag teknologi dan apakah itu ada tidak diketahui).
Bahkan, akan lebih tepat untuk mempertimbangkan kepadatan transistor pada kenyataannya: untuk membagi luas sirkuit mikro dengan jumlah transistor. Tetapi bagaimana melakukan ini jika pabriknya sendiri belum mulai bekerja. Dengan menganalisis rencana perusahaan, hanya memungkinkan untuk membandingkan periode konstruksi satu sama lain, menyamakan laju proses teknologi yang sama untuk satu perusahaan dengan parameter yang sama untuk yang lain: 14 nm hingga 14 nm, 10 nm hingga 10 nm, dll.
AnandTech telah mengumpulkan informasi dari semua pemain utama dalam industri semikonduktor yang berencana untuk berinvestasi dalam memodernisasi produksi dan membangun pabrik-pabrik baru. Ini adalah GlobalFoundries (USA), Intel (USA), Samsung (Korea Selatan), Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC, China), Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC, Taiwan) dan United Microelectronics (UMC, Taiwan). Rencana mereka untuk tahun-tahun mendatang dapat diringkas dalam tabel berikut.
Seperti dapat dilihat dari tabel, GlobalFoundries akan terus memproduksi proses pembuatan 14LPP untuk tahun mendatang, tetapi pada akhir 2018 akan memulai produksi massal chip 7 nm. Awal produksi massal dan awal penjualan produk jadi bukanlah hal yang sama. Kedua acara ini dapat dipisahkan selama 4-7 bulan. Pertama, GlobalFoundries bermaksud menggunakan litografi tradisional dengan ultraviolet dalam (Deep Ultra Violet, DUV), yang menggunakan sumber cahaya dengan panjang gelombang 193 nm, dan kemudian akan beralih ke teknologi EUV canggih (Extreme Ultra Violet) dengan panjang gelombang sekitar 20 kali lebih sedikit. Pada skala seperti itu, panjang gelombang kira-kira beberapa puluh atom, sehingga EUV membuka peluang baru yang fundamental dalam industri semikonduktor.
Intel akan mulai merilis chip 10 nm untuk perangkat mobile tahun ini, meskipun prosesor desktop akan tetap pada 14 nm. Pada akhir tahun, direncanakan untuk membangun produksi pada generasi ketiga 14 nm ++. Intel adalah salah satu yang pertama berinvestasi dalam penelitian EUV, tetapi belum membuat pernyataan khusus tentang penggunaan teknologi ini. Dipahami bahwa Intel tidak akan menggunakan EUV hingga 5 nm.
Setelah pengenalan 10 nm, TSMC berencana untuk dengan cepat beralih ke 7 nm, sedangkan Samsung, sebaliknya, akan merilis chip 10 nm pada 2019. Kepadatan transistor tidak hanya bergantung pada ukurannya, tetapi juga pada kesempurnaan teknologi. 10nm Samsung cenderung memberikan kepadatan yang kira-kira sama dengan 7nm dari TSMC. Situasi di sini sama dengan keunggulan teknologi Intel.
Samsung berencana untuk memperkenalkan litografi generasi berikutnya EUV pada 2019-2020 untuk menghasilkan transistor CLN7FF +.
Banyak percobaan EUV sedang dilakukan, tetapi tidak ada yang tahu pasti apakah teknologi canggih ini akan mampu naik. Semua rencana perusahaan mengenai EUV dalam tabel sejauh ini dapat dianggap lebih sebagai "keinginan".