Teprve loni na podzim se objevily první 7nm mobilní čipy ARM, zatímco GPU nebo procesory s touto technologií pořád vyhlížíme (Vega 20 je v tomto poněkud atypická výjimka). Ovšem TSMC, které je nyní na špici polovodičové litografie, zdá se neubírá z tempa. Už brzy totiž plánuje spustit standardní komerční výrobu na druhé fázi 7nm výrobního procesu, která bude v jednom ohledu i důležitější, než byla první. Půjde totiž o první výrobní proces tchajwanského podniku, který aplikuje novou technologii EUV, tedy extrémní ultrafialové záření. EUV je velmi důležitá změna, ale její nástup se dlouhá léta neustále odkládal. Teď to však vypadá, že už letos by se mohly objevit první čipy s touto technologií v mobilních telefonech.
Masová výroba s technologií EUV začíná
Podle zprávy, vydané tento týden tchajwanským webem DigiTimes, TSMC rozběhne masovou výrobu na druhé generaci 7nm procesu, která EUV obsahuje, údajně již koncem března. Tvrdí to prý zdroje z tamního průmyslového sektoru. Letos se očekává, že 7nm výroba bude pro TSMC znamenat už 25 % prodejů (míněno asi tržeb), k čemuž by prý měla už významně přispět právě produkce na druhé generaci procesu s EUV. V roce 2018 představovaly 7nm čipy podle DigiTimes jen 9 % tržeb. TSMC by také prý letos mělo převzít 18 z celkem 30 EUV strojů, které firma ASML letos má dodat klientům.
Od fáze započetí sériové výroby sice ještě obvykle uplynou dlouhé měsíce do okamžiku, než jsou nějaké výsledné čipy komerčně dostupné, ale je zde asi reálná možnost, že by to agresivní zákazníci mohli ještě letos stihnout. První generace 7nm procesu totiž loni vstoupila do stejné fáze až v dubnu, tedy o něco později. Ale firmy Apple a Huawei stihly vydat telefony s vlastními 7nm SoC, vyráběnými touto technologií, ještě před koncem roku. Tudíž je zde šance, že se jim povede podobně i letos a EUV bude součástí podzimního refreshe kapesních "vlajkových lodí".
Snapdragon 855 už také vzniká na 7nm procesu TSMCV osobních počítačích se ale asi tento proces ukáže až se zpožděním. Výrobci GPU totiž ve větším měřítku 7nm čipy zdá se vydají až ke konci roku 2019 nebo později, ovšem použitý by u nich stále asi mohl být původní ne-EUV proces. To asi také platí o Ryzenu 3000, který vyjde v polovině letošního roku. EUV by tak mohlo přijít třeba až o rok později po těchto prvních 7nm produktech.
Menší čipy, nižší spotřeba
Technologie EUV znamená, že při fotolitografii je pro expozici použito extrémní UV záření s vlnovou délkou jen 13,5 nm, zatímco momentálně se stále ještě používá 193nm UV záření. 7nm proces druhé generace ještě EUV bude používat jen na menší počet vybraných vrstev a do určité míry je „zkušební jízdou“. Ale technologie už má mít hmatatelné výhody. Údajně by měla hustotu čipů zlepšit až o 20 % a snížit spotřebu o 6–12 %, pokud se budeme řídit podle těchto starších údajů. O případných zlepšeních co do dosažitelné frekvence informace zatím nemáme.
Křemíkový waffer z dílny TSMC5nm proces jen rok po prvním EUV?
Technologii EUV bude poté už naplno používat také 5nm proces, což je následující generace. Ta má přijít poměrně brzy, také zde má údajně sériová výroba začít už v první polovině roku 2020. Tento proces by tak mohl být celkově proti druhé generaci 7 nm načasován jen asi o rok později. Tudíž by ho teoreticky mohly již používat mobilní SoC v telefonech uvedených na konci roku 2020.
Zdá se, že TSMC se docela daří plnit harmonogram (viz tento článek ze začátku roku 2016), což je docela pozoruhodné, protože dřív někdy bývaly jeho roadmapy přijímány s nedůvěrou. Již letos v druhé čtvrtině roku má 5nm proces přejít do zkušební fáze risk production. Je samozřejmě otázka, zda se firmě podaří i u této generace dodržet plán bez zpoždění, protože komplexita nových generací pořád stoupá a EUV by mohlo přinášet větší než obvyklé potíže s výtěžností během rozběhu technologie. Toto mimochodem asi může prodloužit také dobu mezi nynějším spuštěním masové výroby a reálnou možností čipy vyrobené touto technologií uvést na trh, takže by pak paralela s první 7nm generací, o níž jsme mluvili výše, nemusela vyjít. Dosud se ale TSMC se 7nm procesem dařilo (určitě například v kontrastu s problémy Intelu s 10nm procesem, který je se 7nm technologií TSMC srovnatelný), takže zde asi lze chovat optimismus.
