7nm η TSMC, καθυστερεί η Intel στα 10nm

TSMC και Intel γνωστοποίησαν αυτή την εβδομάδα το που βρίσκονται με τις επόμενες μεθόδους κατασκευής τους. Έτσι η TSMC ανακοίνωσε ότι ήδη ξεκίνησε την μαζική παραγωγή chips(ολοκληρωμένων) με την πρώτης γενιάς μέθοδο κατασκευής των 7 nm. Από την άλλη η Intel, κατά την δημοσιοποίηση των τελευταίων οικονομικών της αποτελεσμάτων πριν λίγες μέρες, γνωστοποίησε ότι η μέθοδος κατασκευής της των 10nm, θα εισέλθει σε στάδιο μαζικής παραγωγής το 2019.

Η πρώτης γενιάς μέθοδος κατασκευής των 7nm της TSMC, έχει την κωδική ονομασία CLN7FF και η μαζική της παραγωγή ξεκίνησε κάπου στα μέσα Απριλίου. Η τεχνολογία επεξεργασίας CLN7FF θα βασίζεται σε λιθογραφία βαθιάς υπεριώδους (DUV) με λέιζερ διεγερτών φθορίου αργύρου (ArF) που λειτουργούν σε μήκος κύματος 193 nm.

Η χρήση τεχνολογίας DUV θα επιτρέψει στην TSMC να χρησιμοποιήσει και για αυτή την μέθοδο παραγωγής εξοπλισμό που ήδη χρησιμοποιεί. Στα αρνητικά της χρήσης DUV και στα 7nm, η αυξημένη πολυπλοκότητα των chips και ο αυξημένος χρόνος και κόστος της παραγωγής τους. Η TSMC να μεταβεί σε τεχνολογία ακραίας υπεριώδους λιθογραφίας (EUVL) τον επόμενο χρόνο για την δεύτερης γενιάς μέθοδο κατασκευής των 7nm, με κωδική ονομασία CLN7FF+.

Η νέα μέθοδος CLN7FF, σε σύγκριση με την πλέον διαδεδομένη μέθοδο κατασκευής της εταιρίας, την CLN16FF+, προσφέρει την δυνατότητα να κατασκευαστούν chips τα οποία θα έχουν έως και 70% μικρότερο μέγεθος, με τον ίδιο αριθμό τρανζίστορ και από εκεί και πέρα έως και 60% χαμηλότερη κατανάλωση ή αυξημένη συχνότητα λειτουργίας κατά 30%(σύγκριση ανάμεσα σε ίδια πολυπλοκότητας chips).

Advertised PPA Improvements of New Process Technologies Data announced by companies during conference calls, press briefings and in press releases
	TSMC
	16FF+ vs 20SOC	10FF vs 16FF+	7FF vs 16FF+	7FF vs 10FF	7FF+ vs 7FF
Power	60%	40%	60%	<40 td="">	10%
Performance	40%	20%	30%	?	higher
Area Reduction	none	>50%	70%	>37%	~17%

Σε αντίθεση με την τεχνολογία κατασκευής των 10nm, CLN10FF, η οποία έχει επιλεγεί από λίγους πελάτες της TSMC και κυρίως για SOCs που χρησιμοποιούνται σε φορητές συσκευές, όπως για παράδειγμα ο Snapdragon 845 της Qualcomm, η μέθοδος των CLN7FF των 7nm θα είναι κατάλληλη για σχεδόν τα πάντα, όπως επεξεργαστές, κάρτες γραφικών, FPGAs, SOCs και άλλα.

Η TSMC αναφέρει ότι έχει τουλάχιστον 12 πελάτες για την νέα μέθοδο κατασκευής της, με 18 προϊόντα τους να έχουν ήδη περάσει το στάδιο του tape out, αριθμός που θα ξεπεράσει τα 50 έως το τέλος του χρόνου. Ένα από αυτά πιθανόν είναι και η GPU των 7nm στην επόμενη Radeon Instinct, με την AMD να αναφέρει ότι έχει ήδη στην διάθεσή της λειτουργικά πρωτότυπα στα εργαστήριά της.

Η Intel στο παρελθόν είχε το ξεκάθαρο τεχνολογικό πλεονέκτημα στον τομέα των μεθόδων κατασκευής chips, κάτι το οποίο πολλοί θεωρούν ότι πλέον το έχει χάσει. Τα πράγματα δεν φαίνονται να βελτιώνονται για την εταιρία, η οποία φαίνεται να αναβάλει για τρίτη χρονιά την μαζική παραγωγή chips στα 10nm, μια μέθοδο κατασκευής που αρχικά ήταν να μπει σε στάδιο μαζικής παραγωγής το 2016.

Την Πέμπτη και κατά την διάρκεια της γνωστοποίησης των οικονομικών της αποτελεσμάτων για το πρώτο τρίμηνο του 2018, όπου για άλλη μια φορά ανακοίνωσε ρεκόρ εσόδων, η Intel γνωστοποίησεεπίσης ότι η μαζική παραγωγή με την μέθοδο κατασκευής των 10nm μεταφέρεται για το 2019, λόγω του ότι δεν έχει επιτύχει ακόμα τα επιθυμητά επίπεδα ποιότητας που είναι απαραίτητα. Έτσι για το 2018 θα δούμε προϊόντα κατασκευασμένα στα 10nm από την Intel, αλλά σε περιορισμένες ποσότητες. Αυτό γνωστοποιήθηκε από τον Brian Krzanich, διευθύνον σύμβουλο της Intel.

“We are shipping [10-nm chips] in low volume and yields are improving, but the rate of improvement is slower than we anticipated. As a result, volume production is moving from the second half of 2018 into 2019. We understand the yield issues and have defined improvements for them, but they will take time to implement and qualify.”

Ο Krzanich αναφέρει ως κύριο υπεύθυνο για τις καθυστερήσεις αυτές, στην ιδιαίτερα υψηλή πολυπλοκότητα των chips που προσπαθεί να υλοποιήσει η Intel. Η τεχνολογία επεξεργασίας των 10nm της Intel βασίζεται σε λιθογραφία βαθιάς υπεριώδους (DUV) με λέιζερ που λειτουργούν σε μήκος κύματος 193 nm, περιγραφή που ομοιάζει με αυτήν που αναφέρθηκε πιο πάνω για την μέθοδο CLN7FF της TSMC. Η Intel θα μεταβεί σε τεχνολογία ακραίας υπεριώδους λιθογραφίας (EUVL), στα 7nm.