Хотя в Южной Корее есть крупное контрактное производство полупроводников, которым занимается Samsung Foundry, подразделение Samsung Electronics, власти страны обдумывают предложение экспертов создать финансируемого государством контрактного производителя микросхем, сообщил ресурс Tom's Hardware со ссылкой на местные СМИ. Предварительное название нового предприятия — Korea Semiconductor Manufacturing Company (KSMC).

Источник изображения: Samsung

Предложение было представлено на семинаре, организованном Национальной инженерной академией Кореи (NAEK). В академии считают, что создание KSMC при поддержке государства позволит Южной Корее повторить успех полупроводниковой экосистемы Тайваня. Эта экосистема позволяет не только TSMC, но и более чем 250 небольшим компаниям-разработчикам полупроводниковых технологий и программного обеспечения без собственных производственных мощностей успешно работать в научном парке Синьчжу. Однако для достижения такого результата необходимо предоставить небольшим фирмам, занятым в отрасли, ресурсы для роста наряду с такими гигантами, как Samsung и SK hynix.

Согласно подсчётам экспертов, инвестиции в размере 20 трлн корейских вон ($13,9 млрд) в KSMC могут обеспечить к 2045 году экономический рост в размере 300 трлн корейских вон ($208,7 млрд). Однако существуют сомнения в том, что этой суммы будет достаточно для создания крупного производителя микросхем, а также в том, что предприятие сможет разработать передовые производственные технологии и привлечь достаточное количество заказов для обеспечения прибыльности. Кроме того, выясняется, что Южной Корее требуется больше разработчиков чипов без собственных производственных мощностей.

Южная Корея является крупнейшим в мире производителем памяти, но при этом значительно отстаёт от Тайваня в части логических технологических процессов и разработки микросхем. Согласно отчёту NAEK, основные проблемы полупроводниковой промышленности Южной Кореи включают растущий технологический разрыв с международными конкурентами, недостаточную инвестиционную привлекательность, слабый рост компаний без собственных производственных мощностей, нехватку талантов и чрезмерное регулирование, ограничивающее развитие отрасли. Также необходимо устранить структурные недостатки, такие как чрезмерная зависимость от передовых узлов Samsung менее 10 нм на фоне отсутствия зрелых технологических процессов. Южной Корее следует перенять опыт Тайваня, где такие компании, как United Microelectronics Corporation (UMC) и Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation (PSMC), сосредотачиваются на производстве зрелых и специализированных узлов, дополняя передовые технологические процессы TSMC.

Эксперты подчёркивают необходимость срочного решения существующих проблем для обеспечения мирового лидерства Южной Кореи в области полупроводников.

В апреле этого года нидерландскую компанию ASML, которая снабжает большинство производителей чипов в мире своими литографическими сканерами, возглавил Кристоф Фуке (Christophe Fouquet), и до сих пор он мало выступал публично за пределами квартальных отчётных мероприятий. В интервью NRC он признался, что санкции США могут увеличить отставание Китая в полупроводниковой промышленности на 10–15 лет.

Источник изображения: ASML

«Запрещая экспорт EUV в Китай, можно добиться отставания на десять, пятнадцать лет от Запада. Это действительно имеет свой эффект», — признался глава ASML. Американские политики настаивают на том, чтобы эта компания прекратила обслуживать своё оборудование, эксплуатируемое на территории КНР. Правительство Нидерландов свою позицию по этому вопросу ещё не сформировало, но руководство ASML считает, что лучше сохранить контроль за своим китайским оборудованием. Если китайские компании начнут обслуживать его самостоятельно, по словам Фуке, это грозит утечкой коммерческих секретов ASML. Глава компании верит, что будущий президент США Дональд Трамп (Donald Trump) проникнется этой логикой и поддержит точку зрения производителя.

Говоря о развитии полупроводниковой отрасли в целом, Фуке считает, что для технического прогресса в данной сфере хорошо, когда на рынке присутствуют несколько крупных игроков. «Я не сомневаюсь, что Samsung восстановится. И с точки зрения конкуренции было бы здорово вновь увидеть благополучие Intel, но если делать много ошибок, то наладить бизнес будет очень сложно», — прокомментировал неудачи данных производителей чипов глава ASML. Он добавил, что для США стратегически важно восстановление бизнеса Intel, поскольку это единственный способ для страны сохранить собственное производство передовых чипов.

На вопрос о склонности американских властей к недооценке масштабов проблем в полупроводниковой отрасли Фуке ответил, что подобное отношение свойственно всем. Чтобы успешно запустить предприятие по выпуску чипов, одних только денег будет мало. Нужно инвестировать в исследования, учиться и предпринимать попытки сделать что-то новое. Даже если не с первого раза, то со второго или третьего это начинает работать. Подобные усилия порой отнимают годы, как резюмировал глава ASML.

Цифровые камеры благодаря смартфонам давно стали вездесущими, и мало кто задумывается, в каких количествах выпускаются используемые в их составе компоненты. Между тем, президент Sony Ёсихиро Ямагути (Yoshihiro Yamaguchi) в интервью Nikkei недавно подтвердил, что за время своего присутствия на рынке компания успела поставить 20 млрд датчиков изображений для цифровых камер, в том числе смартфонных камер.

Источник изображения: Sony

Что характерно, середину этого пути Sony успела пройти к маю 2019 года, и для удвоения результата ей потребовалось чуть более пяти лет. Производитель не считает, что рынок демонстрирует признаки насыщения, а потому будет наращивать мощности по выпуску датчиков изображений. Поскольку на западе острова Кюсю в префектуре Кумамото уже начало работать предприятие TSMC по выпуску чипов для Sony, здесь же последняя строит и новое предприятие по выпуску датчиков изображений. Свою деятельность в этой сфере Sony начала ещё в восьмидесятые годы прошлого века.

Тем не менее, позициям японского гиганта на рынке компонентов для камер смартфонов начала угрожать Samsung Electronics. По крайней мере, некоторые источники приписывают Apple намерения начать оснащение iPhone датчиками изображений Samsung. Слухи указывают, что как минимум 48-мегапиксельная камера этих смартфонов с широкоугольной оптикой будет поставляться Samsung. До сих пор Sony была основным поставщиком датчиков изображений для смартфонов Apple.

Во втором квартале текущего фискального года, который начался в апреле, Sony продемонстрировала рост выручки от поставки датчиков изображений на 32 % до $3,4 млрд, хотя общая выручка компании увеличилась всего на 3 % до $19,44 млрд. Операционная прибыль подразделения выросла почти в два раза до $589 млн.

Ожидания инвесторов, связанные с реструктуризацией Intel, которую затеял в 2022 году теперь уже бывший генеральный директор Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger), до сих пор себя не оправдали. Это заставило некоторых инвесторов подать групповой иск против Intel, в котором действующее и бывшее руководство обвиняется в неудачах производственного бизнеса и сокрытии информации о его бедственном положении.

Источник изображения: Intel

Истцами выступают акционеры Intel, которые обвиняют Патрика Гелсингера и его временного преемника Дэвида Зинснера (David Zinsner), а также различных членов совета директоров в пренебрежении своими должностными обязанностями, незаконном обогащении и нерациональном расходовании корпоративных средств. Возмещение ущерба по иску, если таковое будет санкционировано судом, должно быть сделано в пользу компании Intel, а не индивидуальных акционеров. Только Гелсингеру в течение трёх лет с 2021 года удалось получить компенсацию за свою работу в размере $207 млн, и справедливость этого вознаграждения иск как раз и оспаривает.

В апреле 2024 года Intel за счёт изменений в структуре финансовой отчётности раскрыла, что в 2023 году производственное подразделение Intel Foundry Services (IFS) выручило $18,9 млрд, но понесло при этом убытки в размере $7 млрд. По итогам второго квартала текущего года операционные убытки IFS увеличились с $1,87 до $2,83 млрд. По мнению истцов, руководство Intel ранее не демонстрировало признаков обеспокоенности подобными финансовыми перспективами и скрывало правду от акционеров о бедственном положении производственного подразделения.

По мнению стороны обвинения, рост показателей IFS, который предъявлялся акционерам, не сопровождался ростом выручки на данном направлении. Во-вторых, в 2023 году оно понесло существенные операционные убытки. В-третьих, прибыль от реализации продукции IFS снизилась в результате снижения всей выручки. Соответственно, IFS не может считаться фактором, оправдывающим изменения в стратегии Intel. Руководство компании, по мнению истцов, не обеспечила достаточно эффективный корпоративный контроль на данном этапе развития бизнеса.

Основная часть средств, предусмотренных «Законом о чипах» 2022 года на поддержку развития полупроводниковой отрасли США, уже распределена, но администрация Байдена продолжает подписывать профильные контракты с компаниями, которые заявлялись на получение субсидий. SK hynix должна получить $458 млн на строительство в США предприятия по тестированию и упаковке чипов.

Источник изображения: SK hynix

Данное предприятие будет построено в штате Индиана, об этом южнокорейская компания SK hynix заявила ещё в апреле текущего года. На реализацию проекта планируется потратить $3,87 млрд, часть мощностей будет отведена под тестирование и упаковку передовых чипов HBM, которые требуются для локального выпуска ускорителей вычислений. Важность данного типа компонентов для обеспечения суверенитета и безопасности США, по всей видимости, и обеспечила выделение $485 млн субсидий на реализацию проекта SK hynix.

Корейский производитель, который сейчас является лидирующим поставщиком HBM в мире, также может претендовать на $500 млн льготных кредитов. Выделение средств будет осуществляться поэтапно, по мере достижения проектом определённых вех в реализации. Планируется, что предприятие в Индиане обеспечит работой 1000 человек. Что характерно, конкурирующая Samsung Electronics до сих пор не получила гарантий по выделению тех $6,4 млрд, которые власти страны изначально пообещали предоставить ей на строительство новых предприятий в штате Техас. Все прочие крупные соискатели, включая TSMC, Intel и Micron, свои гарантии от властей США в этой сфере уже получили.

Подразделение корейского холдинга SK Group, в который входит SK hynix, носящее название Absolics, в этом месяце также получило гарантии властей США на предоставление $75 млн субсидий на строительство в штате Джорджия предприятия по выпуску материалов, востребованных в современной полупроводниковой промышленности.

Молодая японская компания Rapidus рассчитывает к 2027 году наладить серийный выпуск 2-нм полупроводниковых изделий по заказу различных клиентов, уже в апреле следующего года она рассчитывает наладить выпуск опытной продукции такого класса. Для этого она приступила к монтажу литографического оборудования ASML, которое уже получает через аэропорт острова Хоккайдо.

Источник изображения: ASML

Как сообщает DigiTimes со ссылкой на японские средства массовой информации, на этой неделе Rapidus провела символическую церемонию получения первого литографического сканера ASML Twinscan NXE:3800E для работы с EUV — сверхжёстким ультрафиолетовым излучением. Такое оборудование применяется при производстве 2-нм чипов, и впервые попало на территорию Японии для использования при выпуске полупроводниковых компонентов.

Сколько всего подобных систем Rapidus получит для нужд запуска опытного производства 2-нм чипов к апрелю 2025 года, компания уточнять не хочет, но даёт понять, что одной или двух ей не хватит. Каждая система транспортируется в нескольких больших контейнерах, в сборе весит 71 тонну и имеет высоту 3,4 метра. Монтаж подобного оборудования подразумевает хорошую защиту от сейсмического воздействия, что для Японии довольно актуально. По словам представителей Rapidus, подготовка к освоению производства 2-нм чипов идёт по плану. Компания отправила на стажировку в США около 150 технических специалистов, которые набираются опыта в IBM. К моменту запуска опытного производства 2-нм чипов в апреле следующего года на предприятии будет работать от 300 до 400 сотрудников. Необходимое для запуска опытного производства 2-нм чипов оборудование ASML компания Rapidus рассчитывает получить до конца текущего года.

Около половины рынка микросхем памяти HBM сейчас контролирует южнокорейская SK hynix. В конце февраля текущего года Micron Technology заявила, что со второго квартала начнёт поставлять 8-ярусные стеки HBM3E для нужд Nvidia, которая будет устанавливать их в ускорители H200. На этой неделе стало известно, что подобную память Micron начала поставлять и загадочному второму крупному клиенту.

Источник изображения: Micron Technology

Под этим размытым определением может скрываться AMD, которая также оснащает свои ускорители вычислений семейства Instinct памятью типа HBM3E, но говорить об однозначном соответствии нельзя. Более того, на квартальной отчётной конференции на этой неделе руководство Micron Technology заявило, что в первом квартале следующего года компания начнёт снабжать своими микросхемами памяти семейства HBM третьего крупного клиента.

В сентябре текущего года Micron представила 12-ярусные стеки HBM3E, тем самым продемонстрировав устранение отставания от SK hynix. Третий игрок этого рынка, южнокорейская компания Samsung Electronics, уже не первый месяц подряд пытается сертифицировать свою память типа HBM3E под нужды Nvidia, но раз за разом терпит неудачу, несмотря на регулярные заверения в близости успеха. На квартальной конференции руководство Micron подчеркнуло, что её 12-ярусной памятью HBM3E клиенты весьма довольны.

Ёмкость рынка микросхем типа HBM компания Micron в привязке к 2025 году оценивает более чем в $30 млрд против ранее упоминавшихся $25 млрд. К 2028 году ёмкость рынка вырастет до $64 млрд, а по итогам 2030 года превысит $100 млрд. В текущем году данная величина не превысит $16 млрд, как считают в Micron. Что характерно, все заказы на производство HBM на следующий год у компании уже распределены, а цены зафиксированы в контрактах.

Из всех реализуемых TSMC за пределами Тайваня проектов по строительству предприятий для выпуска чипов именно японский отличается наиболее высоким соответствием первоначальному графику. Возможно, сказывается географическая близость и родство корпоративных культур, но предприятие TSMC в Японии до конца года приступит к массовому производству чипов.

Источник изображения: TSMC

Об этом ещё в конце прошлой недели сообщило агентство Nikkei, но представителям тайваньских СМИ лишь недавно удалось разузнать подробности. Напомним, акционерами совместного предприятия JASM являются компании Sony и Denso, поэтому они имеют право претендовать на первоочередное получение продукции, выдаваемой первым предприятием в Японии. Сейчас оно уже находится на финальных этапах подготовки к серийному выпуску чипов для Sony и Denso с использованием диапазона техпроцессов от 28 до 12 нм включительно. Как заверяют представители JASM, продукция японского производства будет такого же уровня качества, как и на тайваньских предприятиях TSMC.

Строительство второго предприятия JASM начнётся в префектуре Кумамото в следующем году, к концу 2027 года оно сможет начать выдавать продукцию по технологическим нормам 7 и 6 нм. Когда второе предприятие будет введено в строй, в сочетании с первым они смогут выдавать по 100 000 кремниевых пластин в месяц. В общей сложности на двух предприятиях JASM будут задействованы более 3400 новых сотрудников. К концу десятилетия JASM надеется до 60 % необходимых для выпуска чипов материалов и компонентов получать в Японии. Сейчас этот показатель достигает 45 %, а к 2026 году увеличится до 50 %. По предварительным данным, третье предприятие TSMC на территории Японии может появиться уже после 2030 года.

Для китайского производителя литографического оборудования AMEC этот год начался не очень удачно, поскольку его включили в так называемый «чёрный список» Пентагона, заподозрив в обслуживании интересов китайского оборонного сектора. Оспорить данный шаг китайская компания решилась в августе, причём подала жалобу непосредственно в суд американской юрисдикции. Справедливость была восстановлена в текущем месяце.

Источник изображения: AMEC

Присутствие AMEC в этом списке технически грозило только сложностями с заключением контрактов с американскими компаниями, но после подачи иска против Министерства обороны США в августе текущего года китайский производитель к концу года добился своего исключения из этого перечня. Данные благоприятные изменения сразу сказались на курсе акций AMEC, который поднялся утром в среду на 5,8 %. Более того, не совсем привычное для современных реалий событие также вызвало рост котировок других размещаемых в Шанхае акций на 1 % в среднем.

Что характерно, китайский производитель памяти YMTC является крупным клиентом AMEC и при этом находится в «чёрном списке» Пентагона, поскольку подозревается в связях с китайским военным сектором. Подобные упрёки YMTC неоднократно отметала, но в судебном порядке оспаривать свой статус не пыталась, в отличие от AMEC. Пентагон старается ограничить доступ китайских компаний к американским технологиям, используя для этого собственные требования, а ещё это делают и другие ведомства США, включая Министерство торговли.

Официальная статистика властей КНР гласит, что с начала текущего года по ноябрь включительно на территории страны было выпущено 395,3 млрд интегральных микросхем, что на 23,1 % больше итогов аналогичного периода прошлого года. При этом импорт чипов в Китай тоже вырос за период на 14,8 %, поскольку национальная полупроводниковая отрасль сильно от него зависит.

Источник изображения: AMD

Как отмечает South China Morning Post, государственная статистика демонстрирует снижение темпов роста производства чипов до 8,7 % в прошлом месяце, поскольку по итогам ноября в стране было выпущено только 37,6 млрд интегральных микросхем. Впервые с начала года темпы роста объёмов выпуска чипов в ноябре опустились ниже 10 %. В целом, по итогам 11 месяцев текущего года объёмы промышленного производства в Китае выросли на 5,4 %, поэтому полупроводниковая отрасль росла опережающими темпами, хотя и уступила некоторым другим.

Например, в сфере промышленной робототехники рост по итогам ноября года составил 29,3 % в годовом сравнении, а на рынке электромобилей достиг 51,1 %. Основные направления экспорта полупроводниковых компонентов китайского производства — это Тайвань, Вьетнам, Южная Корея, Гонконг и Малайзия. С начала текущего года объёмы экспорта интегральных микросхем из КНР выросли на 11,4 % до 271,6 млрд штук, но импорт оказался кратно выше — 501,47 млрд чипов, что на 14,8 % больше прошлогоднего объёма. В стоимостном выражении импорт интегральных микросхем в Китай увеличился на 10,5 % до $349 млрд.

Считается, что китайские компании ускорили закупки зарубежной полупроводниковой продукции на фоне усиливающихся санкционных ограничений США. Новый виток расширения антикитайских ограничений США произошёл в первых числах декабря, когда США ввели санкции против 140 полупроводниковых компаний Китая, включая как производителей чипов, так и производителей оборудования для выпуска микросхем.

Официальная церемония закладки фундамента первого предприятия TSMC в Европе состоялась ещё в августе текущего года, но проект на тот момент не был гарантированно обеспечен субсидиями властей региона. По данным немецких СМИ, субсидирование было утверждено только к концу прошлой недели. Участники строительства получат 5 млрд евро финансовой поддержки, что покроет половину расходов на строительство предприятия.

Источник изображения: ESMC

Помимо TSMC, которая получила 70 % акций совместного предприятия и вложит 3,5 млрд евро, акционерами являются европейские производители чипов Bosch, NXP Semiconductors и Infineon Technologies. Каждой из трёх перечисленных компаний достанутся 10 % акций совместного предприятия, они вложат по 500 млн евро. Таким образом, совокупные расходы инвесторов составят 5 млрд евро, столько же будет покрыто субсидиями европейских властей. Половина инвестиций — это довольно высокий процент субсидирования, которого на этапе согласования не могла добиться Intel, намеревавшаяся построить в немецком Магдебурге два предприятия по производству чипов. Процессорному гиганту предлагалось 10 млрд евро субсидий, но эта сумма покрыла бы только треть затрат на строительство.

По информации Heise, представители немецкого Министерства экономики и защиты климата в пятницу заявили, что наконец-то подписали контракт с четырьмя акционерами ESMC — так называется совместное предприятие TSMC, которое будет построено в Дрездене и освоит выпуск чипов по зрелым техпроцессам в диапазоне от 28 до 12 нм. Субсидии будут предоставляться участникам проекта по мере прогресса в его реализации. Предприятие ESMC обеспечит работой не менее 2000 сотрудников, оно сможет ежегодно обрабатывать по 500 000 кремниевых пластин. В кризисные моменты, выражающиеся в росте спроса на чипы, оно должно будет отдавать приоритет выполнению заказов на поставку чипов в Германию и ЕС. Это первый проект, который власти ЕС взялись субсидировать по так называемому «Европейскому закону о чипах».

Бурный рост выручки Nvidia на фоне высокого спроса на её ускорители вычислений в действительности сдерживается возможностями её производственных партнёров, главным из которых является TSMC. Последняя не только выпускает чипы для Nvidia, но и упаковывает их передовым методом CoWoS, и возможности подрядчика в этой сфере являются для Nvidia узким местом, которое он готов активно расширять.

Источник изображения: TSMC

По информации Commercial Times, компания TSMC интенсивно расширяет на территории Тайваня свои производственные мощности по тестированию и упаковке чипов методом CoWoS. Купленное у Innolux предприятие по производству ЖК-панелей в Тайнане будет переоборудовано под тестирование и упаковку чипов к концу следующего года, и совокупные возможности TSMC в этой сфере к концу 2026 года утроятся до 90 000 кремниевых пластин в месяц, по данным тайваньских источников.

Профильное предприятие TSMC в Тайчжуне будет введено в строй в первой половине следующего года, компания также строит два предприятия в других районах острова. В текущем году, по оценкам аналитиков, TSMC была способна упаковывать и тестировать чипы с использованием метода CoWoS в количестве, эквивалентном 35 000 кремниевых пластин в месяц. Выручка от данного вида услуг достигла 7–9 % от совокупной. К концу следующего года мощности удвоятся до 70 000 пластин в месяц, а доля выручки перевалит за 10 %. Наконец, к концу 2026 года TSMC сможет ежемесячно упаковывать по методу CoWoS количество чипов, эквивалентное 90 000 кремниевых пластин.

Итого, с 2022 по 2026 годы производительность компании в этой сфере будет увеличиваться ежегодно в среднем на 50 %, причём процесс продолжится и после 2026 года. Одно только предприятие в Тайнане теоретически могло бы ежемесячно обрабатывать по 50 000 кремниевых пластин в месяц. Скорее всего, профильными заказами оно в итоге будет загружено только частично, а остальные мощности выделят под работу с методами упаковки CPO и FoPLP.

Технологические проблемы Samsung Electronics последних лет, как принято считать, отчасти обусловлены проблемами внутрикорпоративного взаимодействия, поэтому новым шагом по пути нормализации ситуации с выпуском памяти HBM3E под нужды Nvidia может стать отправка к местам её производства специалистов, которые отвечают за её разработку.

Источник изображения: Samsung Electronics

Тайваньский ресурс DigiTimes в конце рабочей недели опубликовал своеобразный дайджест новостей на эту тему, основанный на публикациях как южнокорейских, так и западных СМИ. Назначенный в мае на пост руководителя полупроводникового бизнеса Samsung Чун Ён Хён (Jun Young-hyun), как сообщается, настоял на отправке 2000 инженеров на новейшее предприятие компании в Пхёнтхэке, где выпускаются микросхемы HBM актуальных поколений. Этому «инженерному десанту» поручено повысить качество выпускаемой продукции соответствующего типа. Специалисты должны добиться того, чтобы при переносе новых технологий из лабораторий Samsung на конвейер не падало качество продукции. Официально Samsung подобные сообщения считает безосновательными.

По данным корейских СМИ, память HBM3E производства Samsung уже вряд ли сможет пройти сертификацию Nvidia в текущем году, но первая компания рассчитывает всё же сделать это в следующем. По информации Korean Economic Daily, в следующем году SK hynix освоит выпуск микросхем HBM4 с использованием 3-нм технологии, для чего уже сейчас сотрудничает с тайваньской TSMC. При этом Samsung пока рассчитывает при выпуске HBM4 ограничиться 4-нм технологией. Например, выпущенный по 3-нм техпроцессу базовый чип для HBM4 позволит поднять быстродействие на 20–30 % по сравнению с существующими 5-нм чипами. Samsung в таких условиях также интересуется возможностью сотрудничества с TSMC с целью получения доступа к 3-нм технологии. Необходимость навёрстывать отставание от конкурентов в сфере производства DRAM, по данным некоторых СМИ, вынуждает Samsung проводить реструктуризацию бизнеса и массовую чистку в рядах руководителей компании на полупроводниковом направлении.

На днях на конференции IEDM 2024 в Сан-Франциско компания TSMC впервые официально рассказала о преимуществах перехода на 2-нм транзисторы с круговым затвором Gate-All-Around и нанолистовыми каналами. К выпуску чипов по технологии N2 тайваньский чипмейкер приступит в наступающем году. По сути, нанолисты — это финальная архитектура транзисторов в привычном понимании и она останется актуальной надолго.

Не видите внизу 2-нм транзисторы? А они есть! Источник изображения: TSMC

В 2025 году производить чипы на основе 2-нм техпроцесса с наностраничными каналами и круговым затвором начнут также Samsung и Intel. Подобные структуры первой начала выпускать компания Samsung в рамках 3-нм техпроцесса в 2022 году. Для TSMC это станет первым опытом и плодом «более чем четырёхлетнего труда», как признался глава отдела разработчиков компании.

Современные транзисторы FinFET представляют собой набор вертикально расположенных транзисторных каналов — рёбер или плавников. Характеристики такого транзистора зависят от количества рёбер у каждого — одного, двух или трёх. Чем больше каналов, тем больше площадь, занимаемая транзистором. Это особенно остро сказывается в случае массивов памяти SRAM. Каждая ячейка такой памяти состоит из шести транзисторов и поэтому плохо поддаётся масштабированию. Между тем, без SRAM не обходятся ни простенькие контроллеры, ни мощные процессоры и ускорители.

Перевод транзисторных каналов в горизонтальную плоскость в виде тонких наностраниц сразу улучшает плотность, так как каналы располагаются друг над другом, и неважно, сколько их. От этого занимаемое транзистором место не увеличивается. В частности, переход TSMC от выпуска 3-нм FinFET транзисторов к 2-нм наностраничным увеличивает плотность размещения транзисторов на 15 %, независимо от того, используются ли производительные схемы или энергоэффективные. Выигрыш произойдёт в обоих случаях.

Между производительностью и энергоэффективностью придётся выбирать. Если делать ставку на скорость вычислений, прирост от перехода на 2-нм наностраничные транзисторы составит 15 %, а если выбрать низкое потребление, то выигрыш достигнет впечатляющих 30 %. Но это не вся польза от наностраничных каналов. Для FinFET транзисторов нельзя создать транзисторы с 1,5 рёбрами — это как полтора землекопа из известной сказки. Зато в случае наностраничных каналов можно менять их ширину, не говоря о количестве, и проектировать схемы с разнообразными и точно требуемыми параметрами.

В компании TSMC технологию изменения ширины наностраниц назвали Nanoflex. Это позволит выпускать на одном кристалле логику с узкими наностраницами, что ограничит их потребление, и вычислительное ядро с транзисторами с широкими наностраницами для пропускания больших токов, что обеспечит производительность, несмотря ни на что.

Но особенно заметно от перехода на наностраничные транзисторные каналы выиграет SRAM. При переходе с 4-нм на 3-нм техпроцесс плотность ячеек памяти SRAM выросла всего на 6 %. В случае технологии Nanoflex при переходе от 3-нм на 2-нм техпроцесс плотность ячеек SRAM вырастет на 11 %. Это даст повсеместный выигрыш, утверждают в TSMC.

Источник изображения: Intel

Интересно добавить, что на этой же конференции прозвучал доклад компании Intel, которая очертила границы будущего для классических транзисторов и, конкретно, в наностраничном исполнении.

«Архитектура наностраниц на самом деле является последним рубежом транзисторной архитектуры, — сказал Ашиш Агравал (Ashish Agrawal), специалист по кремниевым технологиям в исследовательской группе Intel по компонентам схем. — Даже будущие комплементарные FET (CFET) устройства, которые, возможно, появятся в середине 2030-х годов, будут построены из нанолистов. Поэтому важно, чтобы исследователи понимали свои ограничения».

Чтобы изучить границы возможного, в Intel создали экспериментальную транзисторную структуру с каналом длиной 6 нм. Чем короче канал, тем выше вероятность утечек через него и тем менее управляемым становится транзистор. Эксперимент показал, что транзисторы с каналами длиной 6 нм и шириной наностраницы 2 нм полностью работоспособны. Это позволит наностраничной транзисторной архитектуре существовать ещё долго, отодвинув переход на двумерные материалы и транзисторы на принципиально иной архитектуре далеко в будущее.

Возвращаясь к 2-нм техпроцессу TSMC (а также Samsung и Intel), напомним, что цифра в его названии ничего не говорит о физических размерах транзисторов. В рамках 2-нм техпроцесса транзисторы и транзисторные каналы измеряются десятками нанометров. Поэтому до выставленных Intel границ в эксперименте индустрия будет идти не одну пятилетку.

После отставки Патрика Гелсингера (Patrick Gelsinger) в начале месяца компанией Intel временно руководят финансовый директор Дэвид Зинснер (David Zinsner) и глава продуктового направления Мишель Джонстон Холтхаус (Michell Johnston Holthaus). Первый недавно признал, что дальнейшую судьбу компании как единого целого должен будет решить следующий постоянно действующий генеральный директор.

Прежде всего, как отмечает Bloomberg, Зинснер дал понять, что витавшая в воздухе ещё при Гелсингере идея разделения производственного бизнеса и направления разработки процессоров до сих пор актуальна, и никто не ставит на ней крест. Оба временно исполняющих обязанности руководителя Intel выступили на этой неделе на технологической конференции Barclays для инвесторов. Отвечая на вопрос аналитика о разделении компании, Зинснер пояснил: «Это открытый вопрос, на который предстоит ответить в другой день». При этом он отмечает, что работа по превращению Intel Foundry в самостоятельное подразделение продолжается. Зинснер добавил, что он и его коллега больше ориентированы делиться с общественностью состоявшимися свершениями, а не планами, поэтому совет директоров и поручил им возглавить Intel.

Уже в качестве финансового директора он добавил, что два подразделения Intel уже обособлены на операционном уровне, у них разное руководство и собственные счета. Как известно, Гелсингер не приветствовал идею окончательного разделения этих двух структур внутри компании. Мишель Джонстон Холтхаус добавила, что доступ к передовым техпроцессам для Intel является залогом преимущества продукции этой марки. «Прагматично рассуждая, считаю ли я, что имеет смысл разделить их окончательно, не оставив никаких связей? Я так не думаю, но решать это будет кто-то другой», — заявила она.

Источник изображения: Intel

Комментируя необходимость сотрудничества с TSMC в сфере производства чипов, Холтхаус назвала тайваньскую компанию фантастическим партнёром и образцом для всей отрасли, но подчеркнула, что временами имеет смысл пользоваться услугами собственного производственного подразделения. Техпроцесс Intel 18A является первым шагом компании на пути восстановления технологического лидерства, и выпущенные с его использованием процессоры Panther Lake в виде инженерных образцов уже поставляются восьми партнёрам Intel. Она также добавила, что Intel нуждается в укреплении своих позиций на серверном рынке, и эта работа будет проводиться в следующем году. Холтхаус признала, что в этом сегменте AMD оказалась более успешной. Признав, что ускорители Gaudi остаются сложными для использования, она добавила, что Intel сейчас концентрируется на совершенствовании графических процессоров общего назначения, и постепенно надеется сделать их более конкурентоспособными.

По поводу судьбы Mobileye было сказано, что Intel стремится продать некоторую часть принадлежащих ей акций этой дочерней компании, чтобы выручить денежные средства, но хотела бы сохранить за собой крупный пакет. Для Altera компания Intel сейчас ищет финансового партнёра, а в дальнейшем хотела бы вывести её акции на биржу. Сократив в этом году около 15 000 человек, Intel на текущий момент выполнила план в этой сфере. При этом анализ организационной структуры и её оптимизация продолжаются.