Samsung přišel s 11nm výrobním procesem. Jako první bude vyrábět s EUV, už příští rok

7

Když jsme před pár lety uváděli nějakou zprávu o technologii výrobních procesů rodících křemíkové čipy, točívala se kolem Intelu, TSMC nebo GlobalFoundries, okrajově pak o menším hráči UMC, který kdysi zasahoval do výroby některých GPU, ale to už je podle všeho definitivně pryč. Ovšem v současnosti (ale spíš už několik let) je na špičce hodně výraznný Samsung, jenž sice coby zakázkový výrobce nemá tolik zákazníků jako TSMC, ale technologicky podle všeho běží na čele závodu. Zdá se, že by nyní tato firma mohla získat docela pěkný skalp (třeba ke svému nečekaně rychlému uvedení 14nm čipů).

 

Závod o extrémní UV vyhraje Samsung

Samsung by totiž zdá se mohl být prvním výrobcem, který do výroby aplikuje technologii EUV, což znamená extrémní ultrafialové záření. EUV je záření s velmi krátkou vlnovou délkou (13 nm) a firmy vyvíjející výrobní technologii se jej už dlouhá léta snaží aplikovat místo standardního UV světla o vlnové délce 193 nm. S kratší vlnovou délkou lze totiž „kreslit“ mnohem jemnější struktury a tak by měla na čas zjednodušit realizaci velmi malých procesů. Bez EUV jsou totiž nutné drahé několikanásobné expozice s čím dál větším počtem kroků (a masek). Jenže EUV také není snadné a až nyní se zdá se daří jej dostat do komerčně použitelného stavu – doposud neměly zářiče dostatečný výkon a spolehlivost.

Samsung by totiž měl uvést proces s EUV do reálného nasazení už za rok. Tato technologie by měla být součástí procesu 7LPP (7nm Low Power Plus), který má odstartovat v druhé polovině roku 2018. Samsung mluví o „počáteční výrobě“, což asi ještě neznamená typickou komerční produkci. Reálně na trhu se tak asi EUV 7nm čipy asi dají čekat spíše až o něco později, v roce 2019. I tak by ale Samsung mohl mít docela významný náskok. Ostatní hráči patrně EUV zprovozní až později. GlobalFoundries/IBM nebo TSMC s ním na první generaci 7nm technologie nepočítají, chtějí jej ladit postupně a nasadit až na pozdějších variantách 7nm generace. Intel podle některých svých vyjádření možná EUV plánuje použít dokonce až na 5 nm.

EUV laser ASML NXE:3300B používaný pro výrobu čipů
EUV laser ASML NXE:3300B používaný pro výrobu čipů

Samsung už má údajně s EUV docela dlouhou zkušenost a od roku 2014 už údajně během vývoje touto technolog vyrobil téměř 200 000 waferů. Nedávno se prý podařilo dosáhnout nové úrovně spolehlivosti: zkušební wafery s čipy obsahujícími 256 Mb paměti SRAM dosáhly údajně výtěžnosti 80 %. Výroba testovací SRAM ukazuje spíše na ranější fázi testování (skutečný logický čip je k výrobě o dost těžší), ale jde o důležitý krok k dalšímu zvládnutí této technologie.

11LPP: 11nm proces

Nicméně EUV u Samsungu na 7nm procesu není zas tak nová zpráva, i když jsme nevěděli jistě, že by se proces měl objevit takto brzo (jeho svázání s „rizikovou“ novou technologií by svádělo k tomu, očekávat spíše pozdější nástup proti konkurenci). Samsung ovšem nyní oznámil ještě jednu novinku, tentokrát z o něco bližší budoucnosti. Zdá se totiž, že k 10nm procesu, který už vyrábí mobilní čipy ARM, se nyní přidá ještě jedna technologie, která bude označená jako 11nm proces.

Wafery s čipy v polovodičové továrně
Wafery s čipy v polovodičové továrně

Tato technologie ale asi nebude s 10nm procesem spřízněná. Patrně půjde spíše o její alternativu založenou na levnějším či konzervativnějším základu. Podle tiskové zprávy totiž 11nm proces (11LPP, tedy 11nm Low Power Plus) vzniká evolucí z technologie 14nm generace, procesu 14LPP s FinFETy. Je tedy pravděpodobné, že jde spíše o vymáčknutí dříve nevytěženého potenciálu 14nm procesu dalším laděním. Dost možná jde tedy o obdobu 12nm procesu, který má TSMC. Ten je zřejmě také blíže vyladěné 16nm technologii než nové 10nm generaci.

Toto neznamená, že 11nm výroba nebude přinášet zlepšení. Podle Samsungu má být možné s ní dosáhnout až o 15 % lepší výkon při stejné spotřebě a také zmenšení plochy čipu o 10 %. Cena výroby by asi měla být méně vysoká než u 10nm procesu, jelikož Samsung jej uvádí jako vhodnou volbu pro čipy do sice dražších až highendových mobilů (kde je třeba výkon), ale ne do těch úplně „nej“ vlajkových lodí, kde už si představuje 10nm SoC. Dočkat bychom se těchto čipů mohli někdy příští rok, 11nm technologie má totiž údajně připravena pro komerční výrobu už v první polovině roku 2018.

Samsung přišel s 11nm výrobním procesem. Jako první bude vyrábět s EUV, už příští rok

Ohodnoťte tento článek!

7 KOMENTÁŘE

  1. Ako to je s 8nm? Mal byť aktuálny v dobe medzi 10 a 7 EUV. Lebo TSMC plánuje 7nm už budúci rok a 10nm Samsungu by mohol byť v nevýhode. Inak druhá generácia 7nm TSMC má byť tiež s EUV, tiež plánovaná na 2019.

    Alebo 8nm bude uvedená až neskôr ako vylepšené 10nm? Niečo ako teraz uvedené 11nm?

    Inak to že Intel pôjde na EUV až pri 5nm sa mi nezdá. Viem že používajú úplne iný typ litografie ako ostatní, ale časovo pri trojročnom cykle (reálne skôr 4) niečo nesedí… Alebo že by vážne premenovali 10nm na 7nm a v ďalších plánoch počítali už s tým?

      • No ono nominálně to moc rozdíl není. TSMC má sice jenom 12, ale zase je to proti „16nnm“, kdežto u Samsungu je to z 14 na 11, jenom o tři stupínky 🙂

        Jinak těch 8nm nejspíš taky bude podobenj případ, Samsung má těch procesů s roadmapě teď hrozně moc (v podstatě už používají každé číslo, na další expanzi by potřebovali zlomky) a to nemůžou být všechno samostatné „full node“.

        • tak obojí to jsou „falešné-nové“ výrobní procesy. TSMC nazývá 12nm svoji čtvrtou variantu 16nm FIN-FET procesu a Samsung nejspíš udělal to stejné se svým 14nm ekvivalentem.

          Takže je to stále souboj 16nm TSMC vs 14nm SS ale v novém marketingově zajímavějším balení 😀

          • No falošne nové… Začalo to asi keď sa Intel začal sťažovať na to, aké používajú ostatní názvy (ako že Samsung si dovolil 14nm HVM pred Intelom) a asi obaja narážate na tabuľku s porovnaním „gate“ a „metal“ rozmerov ktorá mala dokázať že Intel je stále vpredu.

            Medzičasom Intel vydal 14nm+ a ++ ktoré sa zakaždým zhoršili až tak, že ++ je rozmermi blízke tomu, čo ostatní volajú 20nm, zatiaľčo ostatní pri vylepšených procesoch tieto rozmery skôr zmenšovali… V tomto kontexte by teda asi nebolo celkom správne označovať tieto štvrté generácie rovnakým alebo dokonca horším názvom ako Intel, pretože už sú skrátka vpredu aj podľa samotnej Intelovej metriky. 😀

            To len tak na okraj. 😀

            Ale späť k 8nm. Pozrel som prezentáciu od Samsungu a majú tam 8nm na 2017 a 7nm na 2018. V oboch prípadoch risc production.

          • Ne, s Intelem jsem to vůbec nesrovnával. Jinak u něj bych nemluvil o zhoršení, protože zdá se, že minimálně v PC sektoru teď potřebuje vysoké frekvence (protože to je jeho tahák proti AMD) a přesně to z těch +/++ procesů teď dostal. To, že si zhoršil hustotu, je mu nejspíš jedno, protože díky tomu může udržet ceny vysoko a to má mnohem větší efekt než nějaké malé zhoršení výrobní ceny.

            Jinak myslím, že kdyby to všichni označovali takhle přívlastkama a ne změnou těch čísel, tak by to bylo o hodně přehlednější. Takže za ty pluska bych Intel zrovna nekritizoval.

          • Tak pardon, ja len že to väčšinou je práve o tom. 😀

            Čo sa týka výkonu tak podľa dát od Intelu sú foundry procesy rovnako výkonné ako Intelov proces. S vývojom Intel zlepšil jeden parameter ale iné zhoršil. Foundry zlepšili prakticky všetky parametre.

            A inak prívlastky tiež nie sú ideálne. Zoberte si aký bordel to bol na 28nm pri asi 7 významnejších verziách (a x custom). Posledný HP proces bol o desiatky percent lepší ako ten prvý ale z názvu sa zdali rovnaké. Písať k tomu 7 + by asi nepomohlo.

            V každom prípade, je to len názov…