Znajdź zawartość

Przed tygodniem TSMC ogłosiło, że wykorzystywana przezeń technologia 7nm plus (N7+) jest pierwszym komercyjnie dostępnym wdrożeniem technologii EUV (litografii w ekstremalnie dalekim ultrafiolecie). Tym samym tajwański gigant ustawił się w roli światowego lidera EUV. I wielu analityków to potwierdza. TSMC jest ewidentnym liderem na rynku EUV, zarówno jeśli chodzi o zamówione i już wykorzystywane narzędzia, liczbę plastrów wytwarzanych w technologii EVU jak i zintegrowania EUV w swoich planach produkcyjnych, mówi Jim Fontanelli, analityk w firmie Arete Ressearc. Obecnie najnowocześniejszą z wykorzystywanych technologii jest 7+ z trójwarstwową maską EUV. W drugiej połowie połowie przyszłego roku TSMC ma zamiar wdrożyć 5 nm z maską 15-warstwową, a pod koniec 2020 roku zadebiutuje technologia 6 nm, w której wykorzystana zostanie 4-warstwowa maska EUV, twierdzi Fontanelli. Zdaniem analityka, obecnie największym odbiorcą plastrów 7+ produkowanych przez TSMC jest AMD i ma to związek z ograniczoną dostępnością produktu. Jednak przy przejściu na węzeł 5nm pozycję kluczowego klienta w tej technologii powinno zyskać Huawei, a na drugim miejscu znajdzie się Apple. Obie firmy chcą bowiem wykorzystać możliwości związane z miniaturyzacją, mniejszym poborem mocy oraz poprawieniem wydajności. Największym odbiorcą plastrów 6nm ma zostać, również w zwiazku z ograniczoną podażą 7nm, MediaTek. Wdrożenie EUV jest bardzo trudne. Dość wspomnieć, że technologia ta wymaga źródła światła o mocy 250W. Tymczasem w powszechnie obecnie wykorzystywanej litografii zanurzeniowej wykorzystuje się moc 90W. A kolejna generacja EUV, high-NA EUV będzie wymagała 500-watowego źródła. EUV oferuje jednak tak wiele zalet, że warto przebrnąć trudy jej wdrożenia. Przede wszystkim pozwala zaś skrócić czas produkcji i uniknąć wielokrotnego naświetlania plastra. Technologia ta jest jednak na tyle nowa, kosztowna i sprawia tak dużo problemów, że obecnie jedynie trzech światowych producentów – TSMC, Samsung i Intel – ma w planach jej wdrożenie do produkcji. Intel jest w tych pracach najmniej zaawansowany. Intel wydaje się całkowicie zaangażowany w EUV 7nm, którą wdroży w 2021 roku. Liczba warstw w masce będzie tam mniejsza niż liczba warstw w węźle 5nm TSMC. Ma to związek w różnicach wymagań technologicznych. Prawdopodobnie warstw tych będzie mniej niż 10, mówi Fontanelli. Fakt, dla którego Fontanelli w dużej mierze opiera się na domysłach, dobrze wyjaśniają słowa innego analityka, Dana Hutchesona z VLSI Reseearch. Intel to największa zagadka spośród tych trzech producentów, gdyż nie tworzy podzespołów na zamówienie, zatem nie ma powodu, dla którego miałby zdradzać, co robi. Ponadto warto pamiętać, że Intel zawsze wdrażał narzędzia litograficzne dla kolejnych węzłów wcześniej, niż ktokolwiek inny. Ponadto od lat najbardziej angażuje się w badania nad EUF. Nie ma też marketingowego powodu, by na bieżąco informować o postępach w EUF, dlatego też sądzę, że nic nie powiedzą, zanim nie będą pewni, że są gotowi do rozpoczęcia produkcji. Początkowo Intel miał zamiar rozpocząć produkcję 7-nanometrowych układów w 2017 roku, jednak w związku z opóźnieniami przy węzłach 14- i 10-nanometrowym plany te przesunięto o cztery lata. W bieżącym roku menedżerowie Intela zapowiedzieli, że procesy produkcyjne 7-nanometrowych układów tej firmy będą równie lub bardziej wydajne niż procesy produkcyjne 5-nanometrowych kości TSMC. « powrót do artykułu

AMD zaprezentowało niedawno 7-nanometrowe procesory z rodziny Ryzen 3, a Samsung może w ciągu najbliższych miesięcy rozpocząć produkcję kości w technologii 5-nanometrów. Stało się to możliwe dzięki temu, że w końcu poradzono sobie z problemami trapiącymi litografię w ekstremalnie dalekim ultrafiolecie (EUV). Świat czekał na litografię EUV od 15 lat. To technika litograficzna kolejnej generacji, która pracuje ze źródłem światła o długości fali 13,4–13,7 nanometra. Możliwości EUV nie kończą się jednak na kościach AMD i Samsunga. W ciągu 6 lat możemy być świadkami debiutu pierwszych układów z bramką o długości 2 nanometrów. Postęp oznacza też, że świat znowu odskoczył Chinom. Państwo środka może nie być w stanie dorównać możliwościom technologicznym firm z USA, Korei Południowej i Tajwanu przez kolejnych 10–15 lat. Chiny importują większość układów scalonych, sprzedaż najnowszego sprzętu litograficznego do Chin jest zablokowana, nałożono też ograniczenia na zatrudnianie przez chińskie firmy czołowych światowych specjalistów od litografii. Chińskie zapóźnienie to m.in. wynik mniejszych wydatków na prace badawczo-rozwojowe. W 2018 roku największy chiński producent półprzewodników, Semiconductor Manufacturing International, wydał na prace badawczo-rozwojowe 550 milionów dolarów. Rok wcześniej Intel przeznaczył na ten cel ponad 13 miliardów USD. Dzięki EUV w ciągu najbliższej dekady możemy zejść do poziomu 2-nanometrowych układów scalonych. Co dalej? Trudno powiedzieć. Musimy zdać sobie sprawę, że odległości pomiędzy atomami krzemu w sieci krystalicznej wynoszą około 0,27 nanometrów. Oznacza to, że 2-nanometrowa bramka logiczna będzie miała szerokość zaledwie 7 atomów. Można się spodziewać wielu różnych propozycji nowych architektur. Producenci półprzewodników będą musieli coś wymyślić, zanim pojawi się technologia pozwalająca wytwarzać jeszcze mniejsze bramki logiczne. Na nią przyjdzie nam jednak sporo poczekać. « powrót do artykułu