Samsung dokončil 5nm proces. První generace zlepší spotřebu čipů o 20 %, výkon o 10 %

5

Ve světě hardwaru pro notebooky a osobní počítače zatím pořád ještě čekáme na éru 7nm procesorů (nebo 10nm, což zhruba bude srovnatelná technologie od Intelu), ale v mobilní oblasti už čipy ARM na této technologii vycházejí od minulého roku a pomalu se schyluje k přechodu na 5nm proces. A tato technologie už by měla být blízko – Samsung nyní potvrdil dokončení vývoje a představil parametry, které má jeho 5nm křemík mít.

5nm proces bude stále používat 3D tranzistory typu FinFET, ale měl by snad představovat technologii nové generace proti 7nm rodině procesů a přinášet proti ní patřičný pokrok. Bude založen na technologii litografické expozice používající extrémní ultrafialové záření (EUV). To Samsung aplikoval už na 7 nm, ale na 5nm procesu by asi už mohla být použita na více vrstev – a sice vrstev kovových spojů (na tranzistory striktně vzato ještě asi řada nepřišla). Vývoj už je podle Samsungu hotový, tisková zpráva teď ohlásila jeho „úspěšné dokončení“.

Přínosy jsou zatím menší

Podle firmy mají 5nm čipy přinést zmenšení plochy (respektive zvýšení hustoty tranzistorů) o 25 % proti 7nm procesu. To není příliš velké zlepšení, obvykle je mezi generacemi vyšší odstup. Nicméně čísla asi platí pro první generaci procesu. Ty Samsung obvykle označuje jako „early“ (například 14LPE, 10LPE) a mívají do určité míry zkušební povahu, takže jejich parametry nejsou moc oslnivé. Druhá odladěná generace „Plus“ (14LPP, 10LPE), pak už přináší podstatnější výhody proti předchozí generaci lze se domnívat, že podobně to bude i zde a skutečné 5nm zlepšení ukáže o nějaký rok později druhá revize technologie (viz třeba přínosy druhé generace 7nm procesu). Pokud už nejsme svědky toho, že křemík narazil na fyzikální limity, ale to asi nebude tak náhlé, aby už nebyla možná žádná evoluční zlepšení.

Díky krátké vlnové délce dokáže EUV kreslit mnohem ostřejší struktury v nanometrovém měřítku

První generace 5nm výroby má podle Samsungu po stránce výkonu umožnit až o 10 % lepší výsledky (tedy o 10 % vyšší takt) při stejné spotřebě, i když pozor, toto se nemusí týkat maximálních frekvencí pro určitou architekturu. Toto srovnání může být odvozeno od bodu, který se nachází někde níž na křivce taktu, napětí a spotřeby. Pokud by se naopak frekvence hypotetického čipu ponechala úplně stejná, má mít 5nm technologie o 20 % lepší spotřebu. Opět asi platí, že jde o čísla pro „early“ proces a druhá generace je zlepší.

Podle Samsungu je mezi 7nm a 5nm procesem určitá kompatibilita co do podporovaných IP bloků a nástrojů. Cena za migraci na nový proces by prý proto měla být zredukována a také se zkrátí potřebný vývoj. Process Design Kit, metodologie a EDA nástroje jakož i IP bloky k integraci by měly být údajně dostupné už od poslední čtvrtiny loňského roku.

Samsung Exynos 9 Series 9810
Samsung Exynos 9 Series 9810

Připraven je i 6nm proces

Kromě 5nm procesu bude Samsung mít také technologii, která je označená jako „6nm“. I zde to bude proces používající EUV, nicméně v tomto případě jde asi o vyladěnou verzi technologie patřící do 7nm generace. Něco podobného Samsung vyrobil se svým 8nm procesem, který je evolucí 10nm technologie a posloužil jako mezihra v době, kdy ještě 7nm technologie s EUV neměla dostatečnou výtěžnost pro komerční nasazení. Na 6nm procesu už byly provedeny tapeouty či tapeout a je možné, že ho bude opět používat například nějaký čip od Qualcommu. Tten nedávno uvedl 8nm Snapdragony 730 a 730G. A samozřejmě ho nejspíš upotřebí nějaké mobilní Exynosy od Samsungu.

Galerie: Výroba čipů v cleanroomu polovodičové továrny Intelu


Samsung dokončil 5nm proces. První generace zlepší spotřebu čipů o 20 %, výkon o 10 %
Ohodnoťte tento článek!
4.6 (92%) 10 hlas/ů

5 KOMENTÁŘE

  1. Ale čo s toho ked Nvidia vyraba čipi (12nm NVIDIA) čo je vlasne 16nm proces
    a AMD prešlo na 12nm proces. Intel dalšiu generaciu svojich produktoch ide vyrabať na 14 nm procese… Možno druhej polovice roka prejdu na 7nm AMD s Nvidiou a na dalši rok na vylepšeny 7nm proces. Realne 5nm proces u PC či GPU sa očakava v roku 2022… Už v IT oblasti davno nieje priorita PC.

    • Jak co z toho? Máte to snad v článku a i z logiky věci je snad jasné, že odpověď na to co z toho, budou výkonnější čipy s menší spotřebou určené do mobilních zařízení.
      Priority určují zákazníci. A ti vloni koupili 1,5 miliardy mobilů. A každý z nich pohání nějaký procesor. Počítačů se prodalo asi 6x méně, grafických karet 18x méně. A když odečteme Intel, který si vyrábí sám, mají výrobci těch Xnm procesů jasno. Na jdené straně poptávka po 1,5 miliardě čipů do mobilů a na druhé straně poptávka po pár desítkách milionů procesorů. Je pak jasné, na výrobu jakých čipů ladí své výrobní procesy.