Špičkový inženýr firmy nVidia volá po přechodu na 450mm wafery

0

Sameer Halepete, jeden z nejvýznamějších z inženýrů americké společnosti Nvidia, na konferenci firmy Mentor Graphics vyzval k přechodu k výrobě na 450mm (18″) waferech. Jen tak se podle něj společnosti navrhující mikroprocesorové čipy (jako je právě Nvidia nebo konkurenční AMD) mohou vrátit k (či spíše zůstat u) ziskovosti. A jen tak spadnou ceny koncových produktů. Již poněkolikáté jsme totiž svědky toho, že jeden z největších výrobců TSMC opět nezvládá dodávky. Navíc nyní začal zákazníkům účtovat celé wafery, nikoli pouze fukční jádra.

To by samozřejmě bylo v pořádku v momentě, kdy leží hlavní vina za nefunkční jádra na návrháři, jako tomu bylo do značné míry např. s příliš velkými jádry GF100. Ovšem i tenkrát byl samotný 40nm proces problémový a proces 28nm na tom není o moc lépe. TSMC sice již (doufejme) nemá rozladěné linky, ale opět nezvládá dodávky, chce se totiž samozřejmě také hojit na svých zákaznících. Upgrade výrobního procesu není nikdy levný, jak ostatně již bylo řečeno, proto se nehrne do vylepšování svých dalších továren a produkci z jediné továrny si může odpovídajícím způsobem zdražit.

Jednou z cest, jak poměrný čas pro výrobu jádra zkrátit, je vyrobit prostě více jader na jeden wafer. S rostoucí složitostí čipů a množstvím vrstev, které mají, zmenšujícím se procesům a stále častějším požadavkům na přestup k pokročilejší výrobě (současně při delším vývoji samotných pokročilejších výrobních technologií) samozřejmě roste i počet nutných operací (např. vícenásobné ozařování atd.). To všechno ale také zvyšuje množství chyb ve výrobě. Možná i proto tak na trh přichází tolik verzí grafických karet s ořezanými (vypnutými) výpočetními jednotkami.

Sameer Halepete

Dochází také k tomu, že od dodání podkladů do TSMC k obdržení prvních funkčních jader uplynou mnohdy až víc jak dva měsíce. Vzpomeňme na problémy jediného stroje u TSMC při 40nm výrobě, kdy trvalo měsíc a půl, než se na výstup dostaly wafery bez problémů a výtěžnost se zvýšila někam k 50 %. Dle Halepeta ale roste i doba a náročnost samotné přípravy testovacích kusů nade všechny meze. Od roku 1994 vzrostl počet inženýřů, zabývajících se v Nvidii fyzickým návrhem jader, třicetinásobně (to byla ale společnost v začátcích, takže to relativní srovnání je lehce zavádějící). To ale samozřejmě opravdu nejde za další necelé dvě dekády udělat znovu.

450mm wafer u Intelu

Ohromný rozvoj během posledních pouze několika let prodělal simulační software, díky kterému se výrobci snaží vyřešit mnoho potenciálních problémů ještě před samotnou testovací produkcí. Požadavky teoretiků se musí již v zárodku více uzpůsobovat možnostem budoucích jader. Také úspory ztrátového proudu již zdaleka nerostou lineárně s přechody na pokročilejší výrobní procesy.

Celý polovodičový průmysl ovšem má i s ohledem na ohromný objem investic pro výzkum a vývoj pokročilejších výrobních technologií velkou setrvačnost. Intel sám již přes rok o 450nm waferech nepromluvil, přitom napřesrok měla začít menší produkce. Nejspíše se valné výroby nedočkáme dříve než kolem roku 2014. V roce 2015 by jej s menším objemem výroby měla následovat i TSMC, ta to ale asi nestihne současně s přechodem na 18nm technologii. Jestli i tato bude podobně problémová jako 40- a 28nm, doby, kdy se výkonnější grafické karty daly koupit kolem 5000 Kč, se nejspíše jen tak nevrátí.

Zdroj: EE Times