Před časem prošla médii zpráva, že Rusku se pod sankcemi za svou válku proti Ukrajině hodlá uchýlit k vlastnímu polovodičovému průmyslu a chce vyvinout svůj vlastní 28nm proces na výrobu čipů, který tou dobou bude nějakých dvacet let pozadu za západním či globálním průmyslem. Ovšem tím ambice jeho režimu nekončí, nyní už mluví i o výrobě vlastních strojů na jejich výrobu, které budou pozadu rovnou o třicet let – na úrovni technologií, s kterou se vyráběly procesory Pentium nebo AMD K5.
V technologiích nejpokročilejších křemíkových čipů se často mluví hlavně o tzv. výrobním procesu. Ten je ale jen jednou stránkou této technologie. Kritické a extrémně komplexní jsou i použité stroje, které jsou možná ještě výlučnější věcí. Nejmodernější scannery, které jsou tím, co kreslí na křemíkových waferech extrémně jemné nanostruktury, má jen nizozemská firma ASML. Již jste asi slyšeli o tom, že i na tyto stroje se vztahují sankce, na něž narazila i Čína (která tak teď nemá přístup k nejmodernější EUV technologii).
První ruský scanner pro optickou křemíkovou litografii
V Rusku teď bylo oznámeno vyvinutí prvního vlastního scanneru pro optickou křemíkovou litografii, který má být potenciální náhradou za západní aparatury, jako jsou stroje od ASML. Scanner by měl být dokončený a údajně bylo započato jeho testování v jednom ze závodů v Zelenogradu. Oznámil to ruský ministr průmyslu a obchodu Vasilij Špak.
„Moskovskijj institut ehlektronnojj tekhniki“ v Zelenogradu u Moskvy
Zelenograd byl založen roku 1958 jako odpověď na americké Silicon Valley. Jednalo se o centrum elektrotechnického průmyslu a dalších podobných odvětví v celém bývalém Sovětském svazu. Do roku 1991 se jednalo o uzavřené město.
Rusko má nějaké svoje vlastní linky na výrobu čipů se starými technologiemi (podniky Angstrem a Mikron), ale byly postavené na zahraniční technice. Před nějakými dvaceti lety bylo do Ruska například prodáno staré vybavení z továren AMD v Drážďanech. Tento stroj by tedy měl být částí snahy získat úplnou samostatnost. Pochopitelně jde ale jen o jeden z komponentů výrobní linky, byť kritický.
Problém pro Rusko je v tom, že tento scanner má být schopen vyrábět čipy 350nm procesem – ano, nejde o překlep, skutečně jde o rozměr v řádu stovek nanometrů, zatímco TSMC má nyní 3nm proces a chystá se pokračovat dál. Takový výrobní proces přirozeně je stále použitelný pro výrobu nějakých čipů – nemohou být ale moc komplexní, jejich počty tranzistorů budou spíše v jednotkách milionů než v dnes obvyklých miliardách, a samozřejmě budou někde úplně jinde frekvence a poměr spotřeby k výkonu.
Možná, že linky běžící na těchto strojích budou používány k výrobě VRM čipů pro napájecí aplikace (zdroje) a podobně. Pro jakoukoli jakž-takž moderní elektroniku by bylo třeba něco mnohem modernějšího, a tento stroj tak asi má význam hlavně jako první pokus, na který mohou navazovat další pokusy o inkrementální zlepšení.
I pro tyto potřeby je ale velkou nevýhodou, jak pozadu 350nm technologie dnes je. Ony zmíněné ruské společnosti s výrobními linkami na čipy již ani 350nm proces neprovozují – nabízejí 250nm až 90nm výrobu. Asi není třeba připomínat, že v křemíkové technologii znamená menší číslo lepší výsledky.
350nm proces byl špička před 30 lety
Křemíkové procesy označené jako 350nm byly aktuální někdy v polovině devadesátých let, tehdy byste ale často v českých časopisech o hardwaru a hrách (tištěných samozřejmě) uviděli označení 0,35mikronový proces, což bylo dědictví z doby, kdy byla „velikost“ křemíkové litografie v čipech uváděna v jednotkách mikrometrů. Nejstarší procesory Intelu například byly vyráběné 10 000nm (Intel 4004, 8008) až 6000nm (Intel 8080) nebo 3000nm (první x86 procesor 8086) procesem. První Zilog Z80, o němž jsme nedávno psali, byl 4000nm.
Historický procesor Intel Pentium
Proces 350nm generace byl používaný zejména procesory Intel Pentium, ovšem až pozdějšími generacemi, úplně první Pentia 60 a 66 z roku 1993 (se slavnou chybou v děličce) byla 800nm a další generace 600nm. Na 350nm procesu typu BiCMOS se začaly vyrábět modely s frekvencemi 133 až 200 MHz v roce 1995 a poté Pentia MMX (P55C). Na 350nm procesu se pak vyráběly ještě první procesory Pentium II („Klamath“) z roku 1997, před přechodem na 250nm proces (na tom už fungovaly i pověstné první generace Celeronů).
U AMD se vyráběly na 350nm procesu první procesory K6 (rok 1997) a před nimi K5 (rok 1996, ty však měly první revizi na 500nm procesu). Mezi grafickými kartami (akcelerátory) či GPU se na 350nm procesu vyrábělo 3Dfx Voodoo 2, ATi Rage Pro (Rage 128 už bylo 250nm) nebo Nvidia Riva 128 a Riva TNT (mladší možná už neví, ale značku GeForce Nvidia začala používat až po pár letech).
Vše jsou to 3D akcelerátory z let 1997 a 1998, na dnešní poměry se zcela mikroskopickým výkonem, což lze říct i o procesorech, byť pro ty technologické stárnutí bývá o něco méně kruté. Lze asi říct, že 350nm proces je spojený s čipy, které jsou takovou zlatou érou retro PC hraní. Jak už bylo řečeno, i dnes mají (od té doby vylepšované) výrobní procesy této třídy stále použití, ale jen pro vybrané aplikace.
A asi to většinou nebudou ty, v kterých by různé země od globálního trhu odřezané nebo snažící se odřezat potřebovaly onu soběstačnost. Například TSMC jako „legacy“ procesy provozuje 65nm a 40nm proces, které jsou o 10–15 let novější, ovšem v posledních letech se snaží zákazníky směrovat na novější 28nm technologii. I ta je však dnes víc než 10 let stará.
28 nm je mimochodem také úroveň technologie, které chce Rusko údajně za několik let dosáhnout – ale asi ne s použitím vlastních scannerů, nebo alespoň ne ze začátku. Otázka je, zda z těch plánů něco bude, samozřejmě.
Zdroj: Tom’s Hardware
