Technologie 7nm procesu má při
uvedení tvořit „to nej“ nabízené firmou GlobalFoundries pro
různé typy čipů (mezi nimiž jsou zmíněny mobilní SoC, ale
také CPU pro datacentra). Tento proces, opět používající 3D
tranzistory typu FinFET, tedy bude mainstreamovou technologií pro
výkonná CPU či GPU, navazující na linii 14nm/16nm procesů.
Oproti tomu nedávno oznámený 12nm
FD-SOI proces 12FDX je určen pro jiné, specifické aplikace
(analogové obvody, IoT, embedded), které nepotřebují špičkový
výkon.
7nm FinFETy mají podle prohlášení
GlobalFoundries ve srovnání s 14nm procesem přinést zvýšení
výkonu až o 30 %, nebo alternativně snížení spotřeby
až o 60 % při zachování výkonu. Hustota tranzistorů
pak může být na 7 nm být údajně více jak dvojnásobná
než na 14 nm. Podle GlobalFoundries by mohlo být možné na
tomto procesu implementovat jádra Cortex-A72 s taktem až 3,5
GHz. To je ale odhad a není tedy zdaleka jisté, zda taková
frekvence bude skutečně použitelná při rozumných parametrech
jako je napětí, spotřeba a životnost.
Grafická roadmapa procesů GlobalFoundries (Zdroj: EE Times)
Proces má údajně dosahovat rozteče
tranzistorů až 30nm, ovšem zatím nemá využívat EUV (záření
extrémního ultrafialového světla). Stále půjde o litografii
se zatím běžným optickým UV zářením. Díky tomu nebude nástup
technologie brzděn nepřipraveností EUV strojů, na druhou stranu
je ale nutná čtyřnásobná expozice napnutá k samým
limitům. Podle některých analytiků budou masky extrémně složité
s až 80–84 kroky, což znamená, že proces bude velmi drahý
jak na samotnou výrobu, tak na přípravu čipu. Náklady proti
dnešním FinFETovým čipům patrně dramaticky vzrostou.
Ačkoliv je 7nm proces navržen záměrně
tak, aby nevyžadoval EUV, je na jeho nasazení zároveň
připravován, aby tuto technologii nebylo obtížné aplikovat po
jejím eventuálním uzrání. Pokud však k této změně během
kariéry 7nm procesu dojde, dost možná bude tvořit zvláštní
podvariantu s odlišným označením.
GlobalFoundries, cleanroom továrny Fab 1
7nm CPU v roce 2018 až 2019
GlobalFoundries má 7nm proces nabízet
ve své továrně Fab 8 ve státě New York (Saratoga County),
technologie by ale měla vycházet mim ojiné či možná i hlavně
z vývojového programu původně probíhajícího
v polovodičové divizi IBM. 7nm proces by údajně měl mít
podobně dlouhotrvající roli jako 28nm generace a poté
14/16nm, oproti 20nm a 10nm procesům s nižším významem
a životností.
V továrně už údajně někteří
klienti testovací čipy vyrábějí, připravená na pokusy
s konkrétními komerčními čipy ale tato technologie bude až
v druhé polovině roku. Takzvaná „risk production“, tedy
velmi raná výroba zatím s neodladěnou výtěžností, by
mohla nabíhat již někdy začátkem roku 2018. V jeho průběhu
by se snad mohl proces začít hodit i pro standardnější
masovou výrobu. 7nm výroba je údajně dalším krokem pro
procesory AMD, takže na dostupnost právě tohoto procesu se u něj
bude čekat. Na této technologii má AMD údajně vybudovat
serverové
čipy označené Starship s až 48 jádry a jejich
desktopovou obdobu, která by zřejmě mohla mít 12 jader, jež
budou evolucí architektury Zen. Vzhledem k načasování 7nm
procesu ale tato CPU asi budou až záležitostí roku 2019. Naopak
jednodušší mobilní ARMy by se snad mohly objevit ještě do konce
roku 2018.
MRAM na FD-SOI
Mimochodem, nejde o jedinou
novinku v programu GlobalFoundries. Firma také oznámila, že
licencuje technologii ST-MRAM (magnetorezistivní RAM, tedy
nevolatilní paměť) od firmy Everspin. Bloky s touto
pokročilou pamětí (eMRAM) bude možno integrovat do čipů
vyráběných na FD-SOI procesu 22FDX a použít je tak jako
kvalitnější náhradu za embedded flash. Tato technologie má být
dostupná od roku 2018.
Zdroje: GlobalFoundries,
EE Times
