5nm proces

Začněme 5nm procesem. Samsung měl v plánu tři generace 5nm výroby: 5LPE (E jako Eearly), 5LPP (P jako Plus) a 5LPA (A jako Advanced). Éčkové procesy jsou vůbec to první, na čem každá generace začíná. Jejich cílem je být na trhu co nejdříve. Dříve se jimi snažil Samsung uchvátit Apple, což se mu podařilo naposledy za 14nm generace, později je využíval především pro vlastní čipy nebo zakázky nejbližších partnerů. Nějakou dobu po uvedené Éčkového procesu následuje Péčkový, který bývá mírně lepší dosažitelnými takty, spotřebou a hlavně výtěžností. Když je vše plně odladěno a vychytáno, dojde (jen u některých generací) na Áčkový proces.

Dosavadní zprávy uváděly, že proces 5LPP není takovou katastrofou jako 7nm proces Samsungu a mohl by celkem obstojně konkurovat 7nm výrobě TSMC, byť po stránce výtěžnosti na takové úrovni není. Podle aktuálních zpráv to ale s výtěžností nevypadá dobře, dalo by se říct, že asi o dost hůř, než se dosud zdálo.

Roadmapa Samsungu z roku 2018. 5nm proces měl být dostupný již v roce 2019.
Tehdy uváděný 4nm proces byl později zrušen a ještě později nahrazen jiným (viz následující kapitolka).

Podle redakce webu Business Korea má být výtěžnost 50%, což je prý špatné. Zdroj bohužel nesděluje, čeho se těch 50 % má týkat. Neexistuje totiž žádná standardizovaná metrika polovodičového průmyslu, takže bez údaje, jak velkých čipů, jakého typu čipů a jakých cílových frekvencí se týká, nevíme v podstatě nic. Rovněž z toho nelze vyčíst, zda se počítají jen zcela bezchybné čipy nebo i takové, které lze deaktivací bloku s defektem zachránit. Můžeme si tedy odnést informaci, že výtěžnost je horší, než by bylo optimální pro zákazníky, ale konkrétní srovnání nemáme.

Jak jsou tyto procentuelní údaje samy o sobě zavádějící, můžeme ilustrovat zprávou z konce roku 2019, kdy jsme se dozvěděli, že výtěžnost 5nm procesu TSMC je 50 %, aby se za týden objevila zpráva, že výtěžnost 5nm procesu TSMC je 80 %. Obě mohly být pravdivé - každá ve vztahu k jinému čipu nebo jinak nastavené metrice.

4nm proces

Navázat můžeme na zprávy o tom, že nově se objevivší 4LPE proces je ve skutečnosti přejmenovaný 5LPA proces. Z aktuální roadmapy Samsungu to skutečně tak vypadá. Zpráva vznikla jako logická konstrukce vycházející z faktu, že Samsung představil proces nazvaný 4LPE, který má však úplně stejné parametry jako původně představený 5LPA.

Jak je vidět z roadmapy, 5LPA skutečně zmizel, takže podezření, že byl přejmenován na 4LPE, který donedávna v roadmapě nefiguroval, bude velmi pravděpodobně správné. Krom 4LPE se objevil ještě 4LPP, který by se měl objevit v prvním pololetí příštího roku. Je možné, že Samsung nechce, aby tyto (snad více podařené) procesy byly spojovány s 5nm generací, která tak úplně nevyšla.

3nm proces

Pro 3nm proces plánuje Samsung využít novou architekturu tranzistorů z rodiny GAA, konkrétně verzi Samsungu nazvanou MBCFET.

První verze procesu, označovaná jako 3GAE, měla jít do velkokapacitní výroby podle roadmapy 2018 v roce 2020 a podle roadmapy z ledna 2019 v roce 2021. Později Samsung ohlásil, že v roce 2021 bude zahájena pouze riziková výroba, případně dojde na tape-out zákaznických produktů, a velkokapacitní výroba začne v roce 2022. Jak vidíte na roadmapě, 3GAE proces už v ní nefiguruje vůbec, zůstal pouze jeho nástupce, 3GAP, namalovaný až na rok 2023.

5nm proces se tedy zdá být z hlediska výkonných čipů odepsaný. O 4nm generaci zatím nevíme nic bližšího a 3nm / GAA je v nedohlednu. Nezdá se tudíž, že by Samsung mohl nějak výrazněji přispět k řešení současného nedostatku výrobních kapacit na pokročilých procesech a situace se tak nejspíš vyřeší jinou cestou (poklesem zájmu o hardware nebo postupným zvyšováním kapacit TSMC).