g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

TSMC, 5nm iplik teknolojisinin gelmekte olduğuna dair ağır haberleri açıkladı? dedim

Yarı iletken teknolojisinin gelişimini bilen herkes, "Moore Yasası" dört kelimesini bilir - fiyat aynı kaldığında, entegre bir devreye yerleştirilebilecek bileşenlerin sayısı her 18 ila 24 ayda iki katına çıkacaktır. , Performans da ikiye katlanacak. Sezgisel sonuç şudur: proses gelişimi, 1000 nm gibi yaklaşık 0,7 katına kadar kademeli olarak azaltılmıştır. > 700 nm- > 500 nm- > 350 nm- > 250nm ve benzeri.

İşlem 180nm düğümü geçtikten sonra, TSMC ve diğer dökümhaneler Intel'in işleminden 0,9 kat daha küçük bir işlem önerdiler. Bu işlem, üretim hattında büyük bir değişiklik yapmadan çipin devre yoğunluğunun 1,24 katını sağlayabilir. Ancak Intel, bu "üç ve dört olmayan" teknolojiden çok rahatsız ve ona "yarı nesil süreç" adını verdi.

Intel ve IBM üretim teknolojisi ittifakı (Samsung ve GF, vb. Dahil) hala kesinlikle 180 nm'yi takip ediyor > 130 nm- > 90 nm- > 65 nm- > 45 nm- > 32 nm- > 22nm hızı ilerliyor (Samsung ve GF, 32nm'den sonra 28nm'ye geçti), TSMC gibi yarı iletken dökümhaneleri ise 150nm'ye geçti. > 110 nm- > 80 nm- > 55 nm- > 40 nm- > 28 nm- > 20 nm rota.

İşlemci yongalarının üretim sürecinin genellikle XXnm ile ifade edildiğini herkes bilir.Örneğin, Intelin altıncı nesil Core serisi CPU, Intelin kendi 14nm ++ üretim sürecini kullanır. XXnm olarak adlandırılan, aynı zamanda kapı uzunluğu olarak da adlandırılan entegre devrenin MOSFET transistörünün kapısının genişliğini ifade eder. Kapı uzunluğu ne kadar kısa olursa, aynı boyuttaki silikon plakaya o kadar fazla transistör entegre edilebilir.

Bununla birlikte, dünyaca ünlü yarı iletken dökümhanesi TSMC, geçtiğimiz günlerde iki önemli atılımını açıkladı - birincisi, 7nm EUV sürecinin bant çıkışını ilk kez tamamlamış olması ve ikincisi, 5nm sürecinin Nisan 2019'da test edileceği. Üretmek.

TSMC, bu yılın Nisan ayında dünyanın en gelişmiş 7nm teknolojisinin seri üretimine başlamış olsa da, EUV teknolojisini kullanmıyor ancak yine de geleneksel DUV kullanıyor. Bununla birlikte, bu "sahte 7nm" hala yaklaşık% 40 verimlilik artışı ve 10nm'ye kıyasla% 15 artışa sahip. Performans iyileştirildi ve çekirdek alan% 37 azaldı. Şu anda Kirin 980, Apple A12, Snapdragon 855 ve AMD'nin yeni nesil CPU / GPU'sunun üretim ve seri üretim için bu teknolojiyi kullandığı onaylandı.

7nm EUV uygulaması, 7nm potansiyelini geliştirmeye ve kullanmaya devam edebilir.Şimdiye kadar daha fazla veri yayınlanmamış olmasına rağmen, EUV teknolojisinin transistör yoğunluğunu% 20 artırabileceği ve ortak frekans güç tüketimini% 6-% 12 azaltabileceği açıklandı. Ve 7nm madenciliği bittikten sonra TSMC, 2020'nin 2. çeyreğinde seri üretimi tamamlaması ve çeşitli amiral gemisi platformlarında uygulaması beklenen 5nm EUV'nin deneme üretimine başlayacak. 5nm transistörlerin yoğunluğu% 80 artacak ve aynı güç tüketimi altında frekans% 15 artacaktır.

Şu anda, en önemli dökümhane şirketleri TSMC, Samsung ve GlobalFoundries (GF) yarı iletken teknolojisinin geliştirilmesinde gittikçe daha hızlı hale geliyor. 10nm işlemi yalnızca bir buçuk yıldır uygulanıyor ve 7nm çoktan doğdu. Biliyorsunuz, yeni nesil iPhone A12 işlemci TSMCnin 7nm sürecini kullanıyor ve piyasaya sürülmesine sadece bir ay kaldı.

Bununla birlikte, ikinci kardeş hala böylesine hızlı bir gelişmenin bizim için mutlaka iyi bir şey olmadığına inanıyor - TSMC'nin o yıl 20nm işlemindeki düşük performansı da Qualcomm Snapdragon 810'un ciddi ısınma sorunları yaşamasına neden oldu.

Aynı zamanda EUV teknolojisi oldukça zordur. EUV'nin araştırma ve geliştirme çalışmaları 1990'larda başladı ve ilk umut, onu 90 nm işlem düğümünde uygulamaya koymaktır. Bununla birlikte, EUV litografi makinesi resmi üretim gereksinimlerini karşılayamadı ve DUV 10nm aşamasına kadar itildi.

Şu anda, ASML'nin EUV litografi makinesi, ışık yolunu oluşturmak için 40 çift Zeiss aynası kullanıyor ve her bir aynanın yansıması% 70'tir. Bu, EUV ışınının sistemdeki her bir çift aynadan geçtiğinde yarıya düşeceği anlamına gelir 40 çift ayna yansıtıldıktan sonra ışığın% 2'sinden daha azı gofret üzerine yansıtılabilir. Gofret ne kadar az ışık ulaşırsa, fotolitografi için gereken maruz kalma süresi o kadar uzun ve karşılık gelen üretim maliyeti o kadar yüksek olur.

Fiyat ve enerji tüketimi ile birleştiğinde, EUV'nin DUV'nin yerini alması hala çok zor. Aynı zamanda, en yeni EUV litografi makinesi, DUV litografi makinelerinin fiyatının iki katından fazla olan 100 milyon Euro'dan daha pahalıya mal oluyor ve EUV litografi makinelerinin seri üretim için kullanılması, DUV'den çok daha fazla tüketen 1,5 megavat elektrik tüketiyor.

Şu anda EUV litografi makineleri en erken 2019 yılına kadar üretimde resmi olarak kullanılmayacaktır. 7nm süreci zaten bu kadar büyük zorluklarla karşı karşıyadır ve 5nm süreci sadece transistör yapısını değil, aynı zamanda yeni kablolama tabakası malzemelerinin varlığını da çözmelidir. Bu nedenle, TSMC'nin nispeten "radikal" Ar-Ge'sinin yarı iletken endüstrisine ne kadar etki getireceği ve "Moore Yasası" daha fazla dikkati hak ediyor.

Sektörün yanı sıra proses teknolojisinin de bizler üzerinde büyük etkisi var. Çipin işlem teknolojisi numarası ne kadar küçükse, örneğin, 7nm 10nm'den küçükse, yonganın güç tüketimi o kadar düşük olur İşlem teknolojisi, IC'deki devreler arasındaki mesafeyi ifade eder. Aralık ne kadar küçükse, enerji tüketimi o kadar düşük olur. Ancak daha gelişmiş üretim süreçleri, daha uzun geliştirme süresi ve daha yüksek geliştirme teknolojisi gerektirir.Daha gelişmiş üretim süreçleri, işlemcinin çekirdek alanını daha da azaltacaktır, bu da gofretin aynı alanında daha fazla ürünün üretilebileceği anlamına gelir. CPU ürünleri için, daha gelişmiş üretim süreçleri de işlemcinin güç tüketimini azaltacak, böylece ısı oluşumunu azaltacak ve işlemci performansının iyileştirilmesinin önündeki engelleri çözecektir.

Şu anda, cep telefonu yongalarının ısı yayma tasarım güç tüketimi genellikle 5W'ı geçmemektedir.İşlem teknolojisi, cep telefonu yongasının performansını doğrudan belirlemese de, 7nm'lik daha düşük güç tüketimi sayesinde, 7nm'nin performansı, aynı TDP altında 10nm'den daha güçlüdür. Başka bir deyişle, daha yüksek performans elde etmek için IC tasarım aşamasında daha fazla transistör eklenebilir.