O 16nm výrobě TSMC jsme již několikrát mluvili. Jde v podstatě o 20nm proces, jehož planární tranzistory byly nahrazeny „3D“ neboli FinFET tranzistory. Čip to téměř nezmenší (max o 5 %) a tudíž nezlevní, ale zlepší se možnosti dosažení vyšších taktovacích frekvencí, případně (při zachování taktů) klesne spotřeba. Kromě standardní verze procesu pracuje TSMC i na plusové variantě, jejíž přípravy probíhají jen mírně v závěsu za základní verzí. „Plus“ nabídne ještě lepší poměr spotřeba na takt nebo vyšší takty, ale konkrétní rozdíl se čím dál tím snižuje (původně výrobce avizoval 15% zvýšení taktů, nedávno tento výhled snížil na 11 %).

16nm proces je očekávaný především s ohledem na grafické karty, které už řadu let vegetují na 28 nanometrech. Problém tkví v tom, že varianta 20nm procesu TSMC, která byla určena pro GPU a podobná zařízení, byla zrušena (zůstala pouze varianta optimalizovaná pro SoC), a tak se z hlediska výkonných čipů stal logickým nástupcem 28nm procesu 16nm (alespoň v případě TSMC, u GlobalFoundries je situace zatím nejasná).

Ještě v dubnu avizovala společnost, že tzv. rizikovou výrobu 16nm FinFET i 16nm FinFET+ odstartuje ve čtvrtém kvartálu tohoto roku a k zahájení masové výroby dojde krátce poté, na samém začátku roku 2015. Na finanční konferenci ale spolu-CEO TSMC C. C. Wei (úvodní snímek) prohlásil:

„Co se výtěžnosti týká, je situace [s 16 nm] mnohem lepší než jsme očekávali. Důvodem je, že 16 nm stojí na podobných základech jako 20SOC [20nm proces v SoC verzi] - s výjimkou tranzistorů. Z důvodu takto excelentního posunu ve výtěžnosti, pokročilé fáze předvýrobních přípav a také abychom uspokojili poptávku zákazníků, plánujeme posunout [uspíšit] masovou výrobu na konec druhého nebo na počátek třetího kvartálu roku 2015.“

Snímek 16nm FinFET waferu z poloviny roku 2013

Wei sice TSMC skvěle vychválil, ale faktem je, že ještě letos na jaře společnost hovořila o termínu o půl roku bližším, takže zdánlivě optimistická slova ve skutečnosti avizují odklad. Ten se bude týkat řady čipů chystaných právě pro 16nm proces. Můžeme proto očekávat, že většina jimi osazených produktů, které byly avizované na jaro 2015, se na pulty dostane nejdříve na podzim příštího roku.

Neznamená to nutně zpoždění všech 16nm produktů, zpráva hovoří pouze o masové výrobě - o rizikové výrobě se nezmiňuje, takže ta zřejmě zůstává beze změny. Jaký je mezi nimi rozdíl? Riziková probíhá bez jakýchkoli záruk na výtěžnost a dodržení specifikací (taktů, spotřeby apod.) výsledného čipu. Během této fáze TSMC proces dále optimalizuje a především získává informace o výtěžnosti pro různé typy produktů, na jejichž základě pak může informovat zákazníky o zárukách pro masovou výrobu. Objednatel sice může nechat produkt vyrobit v rámci rizikové produkce, aby dodržel termín vydání, ale nese to s sebou více rizik s ohledem na omezené záruky ze strany TSMC.

Pro ilustraci vývoje stavu na závěr připomenu slova Morrise Changa, CEO TSMC, z léta 2012. Tehdy se rozhovořil o 16nm procesu, avizoval (oproti 20nm) snížení spotřeby ve stand-by o 25-30 % (při zachování taktů), případně dosažení o 10-20 % vyšších taktů (v případě mobilních zařízení, při zachování celkové spotřeby). Zahájení rizikové výroby avizoval na konec roku 2013 nebo začátek roku 2014. Reálná situace je aktuálně zhruba rok ve skluzu. Jak se vyvinuly parametry, zatím není jasné, není mi známo, že by TSMC v poslední době hovořila o konkrétních procentech při srovnání 20- a 16nm procesu (v tomto ohledu byl sdílnější Samsung, který srovnání parametrů svého 14nm a 20nm procesu v letošním roce zveřejnil).