Nedávno se tu zase objevilo téma 10nm výrobního procesu Intelu a jeho zdá se přetrvávajících problémů. Pokud Intelu tak úplně nefandíte, tak budete nyní mít ještě víc důvodů ke škodolibosti. Tchajwanský zakázkový výrobce TSMC, který se na vlně mobilních čipů technologicky hodně pozvedl, nyní oficiálně oznámil, že začíná sériovou výrobu 7nm čipů. Tím je už asi neoddiskutovatelné, že se jeho výrobní technologie dostala před Intel, který naopak kvůli problémům na 10nm (a předtím mírněji na 14 nm) ztratil několikaletý náskok, který držel na 22nm poté, co jako první přinesl technologii HKMG a poté FinFETů.
U 10nm Intel tvrdí, že jeho 10nm technologie je (nebo bude, až se podaří na ni komerčně najet) podstatně pokročilejší než 10nm proces „foundry“ firem jako je TSMC a Samsung a parametry by skutečně asi měly být o něco dál. Ovšem 7nm technologie TSMC je už o plnou generaci dál, tudíž už bude minimálně srovnatelná, spíš ale a v mnohém asi i napřed. A jelikož jde na trh současě nebo dokonce dřív, může TSMC nyní zodpovědně tvrdit, že dřívějšího lídra polovodičové technologie předběhlo. Možná ale není až tak nutné dlít u srovnávání s Intelem, spuštění sériové výroby na 7nm procesu je každopádně výrazný milník sám o sobě.
Masová výroba (anglicky se používá termín „high volume production“, HVM) začala na první generaci 7nm procesu TSMC, která je nazvána CLN7FF. Podle výrobce už na ní čipy připravuje přes tucet firem s „desítkami“ jednotlivých návrhů. Mezi nimi by měla být Nvidia, pravděpodobně i AMD (tam už víme o 7nm čipu Vega 20 určeném pro výpočetní nasazení). Největším klientem ale asi bude opět Apple, od nějž se čipy s touto technologií pravděpodobně objeví nejdřív – očekává se, že budou v příštím refreshi telefonů Applu na podzim. 18 čipů už údajně prošlo tape-outem, což znamená, že mimo onen SoC od Applu už by se mohly do roka prodávat minimálně některé další. Typická doba mezi tape-outem a uvedením bývá totiž okolo 9–15 měsíců. Do konce roku by už mělo podle TSMC být tape-outů dokonce 50.
Jedním z prvních klientů 7nm procesu TSMC budou ARM čipy Applu (Zdroj: iFixit)CLN7FF má dovolit zmenšení čipů až o 70 % proti 16nm procesu CLN16FF+ (který by měl být majoritně používanou variantou 16nm), spotřeba při stejném výkonu se může snížit až o 60 %, nebo se může frekvence čipu s identickou komplexitou zvýšit až o 30 % (ovšem pozor, všechna tato čísla jsou asi ideálními hodnotami, jak už to bývá). Srovnání s 10nm procesem (CLN10FF) firma přímo neuvádí, 10nm generace totiž nehrála tak výraznou úlohu jako 16nm proces. 7nm proces by proti 10nm „mezistupni“ měl dosahovat lepší spotřeby a také zvýšit hustotu tranzistorů, tato zlepšení by mohla být okolo 40 %.
5nm výroba po roce 2020
7nm proces TSMC v této první generaci ještě pro expozici používá standardní 193nm UV záření, jde tedy o optickou litografii a nikoliv zatím o EUV proces. Důsledkem je, že musí být použita drahá vícenásobná expozice (tří až čtyřnásobná). To komplikuje jak samotnou výrobu, tak přípravu na ní, masky pro čip vyžadují výrazně vyšší počáteční investici. Extrémní ultrafialové záření, které by počet masek zredukovalo, TSMC aplikuje až v druhé generaci, a to ještě jen pro některé vrstvy. Tato druhá generace procesu pojmenovaná CLN7FF+ by zřejmě měla jít do výroby o rok později, někdy v polovině roku 2019. O rok později v roce 2020 by zřejmě TSMC mělo již s EVU vyrábět na 5nm procesu CLN5, ovšem v tomto případě ještě jde asi jenom o start zkušební výroby, nikoliv o komerční/masovou produkci.
ČLÁNKY DO MAILU