Pada akhir Agustus, GlobalFoundries, produsen sirkuit semikonduktor terintegrasi (bekerja dengan AMD),
berhenti mengembangkan proses pembuatan 7-nanometer. Beberapa bulan sebelumnya, Intel
mengumumkan bahwa mereka lagi menunda rilis chip 10-nanometer-nya.
Kami menjelaskan lebih lanjut alasan keputusan ini dan situasi di industri.
/ foto Intel Free Press CCBeberapa kata tentang proses teknologi
Transistor terpisah pada sebuah chip dibentuk
oleh photolithography . Dalam hal ini, film polimer fotosensitif tipis yang disebut fotoresis diterapkan pada substrat silikon. Kemudian lapisan foto ini diperlakukan dengan cahaya (menghasilkan apa yang disebut paparan) melalui topeng foto dengan pola yang diperlukan. Area yang terpapar dicuci di pengembang, dan kemudian kristal terukir.
Perusahaan mengurangi proses teknologi untuk meningkatkan jumlah produk dari satu benda kerja dan mengurangi konsumsi energi dari chip terakhir. Pabrikan mendapat kesempatan untuk meningkatkan kecepatan chip, sehingga dimensinya tidak berubah.
Untuk waktu yang lama, kecenderungan ini (untuk mengurangi proses teknologi) tetap adil. Tetapi sekarang, perusahaan IT sudah mulai menunda atau bahkan berhenti mengembangkan proses teknologi baru. Ini sebagian disebabkan oleh kenaikan harga peralatan dan tingkat pernikahan yang tinggi.
Rincian lebih lanjut tentang situasi dibahas di bawah ini.
Mengapa GlobalFoundries Dibatalkan 7nm
GlobalFoundries memproduksi wafer silikon di delapan pabrik di seluruh dunia. Perusahaan seharusnya meluncurkan chip 7-nm pada kuartal kedua 2018. Namun, beberapa minggu sebelum rilis yang diharapkan, GlobalFoundries memutuskan untuk membatalkan semuanya.
Sebaliknya, organisasi
akan fokus pada pengembangan standar produksi khusus untuk
14LPP (Low-Power Plus) dan 12LP (Leading-Performance) dan penciptaan berbagai
perangkat penyimpanan built-in.
Platform 14LPP adalah versi perbaikan dari proses 14nm berdasarkan transistor 3D
FinFET . Ini meningkatkan kinerja perangkat sebesar 55% dan mengurangi konsumsi daya hingga 60% (dibandingkan dengan 28 nm). Dan
12LP adalah proses pembuatan untuk semikonduktor, dipertajam untuk kebutuhan sistem AI, smartphone dan elektronik otomotif.
Menurut CTO GlobalFoundries Gary Patton, alasan pergantian strategis bukan masalah teknis, tetapi masalah keuangan. Perusahaan telah menginvestasikan miliaran dolar dalam pengembangan chip 7-nanometer. Generasi pertama, yang menggunakan litografi imersi, hampir selesai. Tetapi yang kedua dan ketiga (mereka membutuhkan rentang UV yang lebih dalam untuk meningkatkan kepadatan transistor) tidak memiliki cukup dana.
Bersama dengan pembatalan 7-nm, GlobalFoundries menghentikan pengembangan proses manufaktur 5-nanometer dan 3-nanometer. Karena perubahan tentu saja, GlobalFoundries akan memangkas lima persen karyawannya dan meninjau perjanjian dengan AMD dan IBM. Secara khusus, perusahaan akan bekerja dengan IBM hingga akhir tahun, dan kemudian berhenti meneliti proses teknologi baru.
Siapa lagi yang menunda pengembangan
Organisasi lain yang menunda rilis chip pada proses baru adalah Intel. Raksasa IT telah
memindahkan rilis besar
- besaran sirkuit 10nm selama dua tahun sekarang. Kali ini, awal penjualan 10-nm produk pertama
dipindahkan ke akhir 2019.
Menurut
perwakilan perusahaan, alasan keterlambatan ini adalah rendahnya hasil prosesor.
Diyakini bahwa masalah ini terkait dengan teknologi multi-pola dan penggunaan kobalt.
Volume produksi tumbuh lebih lambat dari yang direncanakan. Secara teknis, Intel sudah memasok chip 10nm dalam jumlah kecil. Misalnya, Core i3-8121U pertama - prosesor 10-nm dari keluarga Cannon Lake - sudah
berfungsi di laptop Lenovo. Namun, tidak perlu berbicara tentang produksi massal chip.
/ foto Intel Free Press CCPelaku pasar lainnya juga tidak terburu-buru untuk menempatkan pengembangan proses teknologi baru pada aliran. UMC sejauh ini
menetapkan teknologi proses 14-nm, sementara Samsung
menjanjikan 7-nm, tetapi juga tidak lebih awal dari 2019.
Alasan utama
Seperti yang telah kami katakan, tingginya biaya transisi adalah salah satu alasan mengapa GlobalFoundries membatasi proyek-proyeknya. Dan menurut Gartner, dia yang utama. Menurut analis, biaya pengembangan teknologi 7-nm adalah sekitar $ 270 juta.
Peralatan untuk
litografi EUV , nanosheets, bahan eksotis seperti ruthenium - semua hal ini tidak murah, tetapi beberapa di antaranya sudah sulit dilakukan. Untuk menutup investasi dalam produksi,
perlu menghasilkan 150 juta chip per tahun. Oleh karena itu, implementasi proses 7-, 5-, 3- dan 2-nm mungkin tidak menguntungkan secara komersial.
Selain itu, bahkan jika mereka membuat sirkuit mikro, "knalpot" dalam kinerja tidak selalu berubah menjadi signifikan. Sebagai contoh, Qualcomm
percaya bahwa proses 5-nm tidak akan jauh melebihi 7-nm dalam hal kinerja, dan beberapa miliar dolar harus diinvestasikan dalam pengembangannya.
Alasan kedua adalah tingginya kemungkinan kesalahan dan harganya. Misalnya, keterlambatan dalam penyediaan teknologi proses Intel 10-nm "
terbang sangat mahal " ke salah satu raksasa IT dengan kapitalisasi $ 20 miliar.
Penduduk HN juga
menyoroti alasan lain untuk perlambatan dalam industri semikonduktor. Sebagai contoh, salah satu pengguna percaya bahwa mengurangi ukuran kristal memiliki efek buruk pada pendinginannya. Oleh karena itu, perusahaan berusaha untuk berinvestasi dalam pengembangan teknologi yang lebih hemat energi, daripada mengurangi ukuran kristal (ini adalah jalur yang telah dipilih GlobalFoundries).
Mengapa pembaruan masih diperlukan
Perwakilan industri
percaya bahwa proses teknologi masih harus dikurangi. Ini akan memastikan operasi efektif AI, MO, jaringan 5G dan IoT. Menurut
perhitungan awal oleh pengembang dari TSMC, teknologi proses 7-nm akan meningkatkan produktivitas sebesar 30% dan setengah mengurangi konsumsi daya prosesor (dibandingkan dengan 10-nm).
Namun, David Hemker, Wakil Presiden senior di Lam Research, sebuah perusahaan semikonduktor,
menekankan bahwa industri ini akan membutuhkan solusi baru untuk mengatasi kompleksitas proses manufaktur yang semakin kompleks.
/ foto Fritzchens Fritz PDSejauh ini, litografi EUV menghasilkan
terlalu banyak cacat dalam pembuatan chip . Tetapi jika kita terus meningkatkan teknologi, itu
harus mengurangi waktu dan biaya pengembangan proses teknologi baru.
Terlepas dari semua kesulitan produksi, beberapa perwakilan industri sudah membuat perkiraan untuk proses yang kurang dari 5 nm dan berbicara tentang waktu peluncuran chip tersebut. Jadi, misalnya, TSMC - juga terlibat dalam produksi semikonduktor - sudah
membuat rencana untuk mengembangkan teknologi proses 3 dan 2-nm. Dan pusat penelitian Imec, bersama dengan Cadence Design Systems, bahkan
mengembangkan sampel uji mikroprosesor menggunakan teknologi 3-nm.
Oleh karena itu, di masa depan kita pasti akan melihat penerapan teknologi ini, hanya saat ini yang bisa datang sedikit lebih lambat dari yang diperkirakan.
PS Sumber Daya Tambahan dari Blog IaaS Perusahaan Pertama:
PPS Artikel terkait dari blog kami di Habré:
Apa yang kami lakukan di IT-GRAD: • IaaS • PCI DSS hosting • Cloud -152