Není EUV jako EUV (aneb shrnutí novinek ve výrobních procesech)
Na jaře jsme si shrnuli všechny novinky a ohlášené výrobní procesy TSMC a Samsungu. Od té doby se ale leccos změnilo, leccos ohlásilo a leccos upřesnilo. I co do nasazení EUV litografie…
Začněme u EUV. Stále platí, že Samsung nasadil EUV litografii již s první generací 7nm procesu (která se ale nikdy nedostala do výroby) a TSMC se rozhodla začít 7nm výrobu bez EUV a tento prvek doplnit později. To TSMC umožnilo být se 7nm výrobou na trhu jako první a získat mnohé lukrativní zakázky, které jí pomáhají financovat nasazení EUV. Proces jeho nástupu však bude podobný jako měl být u GlobalFoundries. Tedy nikoli „výroba kompletně bez EUV“ -> „výroba čistě s EUV“, ale pěkně postupně. V praxi to bude znamenat, že 7nm EUV čipy budou mít některé vrstvy vyrobené s pomocí EUV litografie a některé bez. Tam, kde EUV může přinést výraznější posun, bude použité - tam, kde výraznější posun čekat nelze, použité nebude a ušetří se náklady a dostupné výrobní kapacity. Kompletní nasazení EUV na všechny vrstvy nastane nejspíš s 5nm procesem.
| EUV | zahájení výroby / tape-out | velkokapacitní výroba | ||
|---|---|---|---|---|
| Samsung | 7nm LPE (1. gen.) |  | ? | nezahájena |
| 7nm LPP (2. gen) | | říjen 2018 | červen 2019 | |
| 7nm (3. gen) | | ? | ? | |
| 6nm LPP | | duben 2019 | H2 2019 | |
| 5nm LPE | | duben 2019 / H2 2019 | H1 2020 | |
| 4nm LPE | | ? | 2020/2021 | |
| 4nm LPP | | ? | 2022 | |
| 3nm | | ? | 2022 | |
| TSMC | 7nm (N7) |  | leden 2017 | duben 2018 |
| 7nm (N7P) | | ? | ? | |
| 7nm EUV (N7+) | | říjen 2018 | červen 2019 | |
| 6nm | | Q1 2020 | ? | |
| 5nm (N5) | | duben 2019 | H1 2020 | |
| 5nm (N5P) | | ? | ? | |
| 3nm | | ? | 2022 |
Pokud jde o přehledovou tabulku, máme tu čtyři novinky: (1) 6nm LPP proces Samsungu by se měl dostat do stádia sériové výroby ve druhé polovině letošního roku; (2) tape-out 5nm LPE procesu se dostal do skluzu a dojde na něj až v současné (druhé) polovině letošního roku; (3) TSMC zařadila vylepšenou verzi 7nm procesu bez EUV a dále (4) vylepšenou verzi 5nm procesu.
| Samsung | |||
| proces | denzita | výkon | spotřeba |
|---|---|---|---|
| 7nm LPP (2. gen) | - | ? | ? |
| 7nm (3. gen) | +17% vs. 7LPP | ? | ? |
| 6nm LPP | +10 % vs. 7LPP | ? | ? |
| 5nm LPE | +25% vs. 7LPP | +10 % vs. 7LPP | -20 % vs. 7LPP |
| 4nm (GAAFET?) | „full node“ | ? | ? |
Pokud jde o parametry jednotlivých verzí procesu, vychází to zhruba tak 6nm proces Samsungu (i TSMC) zmenšují plochu čipu (byť méně než nejpokročilejší varianta 7nm procesu), ale příliš (nebo vůbec) nezlepší výkon a spotřebu. Půjde tedy primárně o levnější verzi procesu, na kterou bude možné přejít bez jakýchkoli zásahů do původního návrhu (7nm). Zákazníci vyžadující posun výkonu nebo spotřeby budou muset sáhnout po 3. generaci 7nm procesu.
Několik poznámek k tabulkám:
|
V červenci ohlášené procesy TSMC označené písmenem „P“, tedy N7P a N5P mají oproti svým přímým předchůdcům přinést o 7 % vyšší výkon, nebo o 10 % nižší spotřebu. Lze na ně převést návrhy z procesů N7 a N5 bez přepracování. N7P je tak určitou alternativou k N6. N6 upřednostní výrobci, pro které jsou prioritou náklady, N7P upřednostní výrobci, pro které je prioritou snížení spotřeby nebo zvýšení výkonu.
| TSMC | |||
| proces | denzita | výkon | spotřeba |
|---|---|---|---|
| 7nm (N7) | - | - | - |
| 7nm (N7P) | ? | +7 % vs. N7 | -10 % vs. N7 |
| 7nm+ (EUV / N7+) | +20 % vs. N7 | +10 % vs. N7 | -15 % vs. N7 |
6nm (N6) | +18 % vs. N7 | beze změny | beze změny |
| 5nm (N5) | +80 % vs. N7 | +15 % vs. N7 | -30 % vs. N7 |
| 5nm (N5P) | ? | +7 % vs. N5 | -10 % vs. N5 |
N7P se ještě obejde bez EUV litografie, což sníží rizika přechodu na tento proces. Rozdíl ve výkonu a spotřebě oproti EUV procesu (N7+) přitom nebude nijak dramatický. Nejspíš však neklesne plocha čipu.
Zdroje:
různé
