Samsung získává zákazníky 3nm procesu, obávají se konfliktu USA s Čínou
Mírné zpoždění 3nm procesu TSMC, konflikty mezi USA a Čínou i mezi Tchaj-wanem a Čínou motivují zákazníky k využití 3nm procesu Samsungu. Ten sice nevypadá na technologickou špičku, je však jistotou…
3nm proces Samsungu je z hlediska současných technologií unikátní v tom, že jako jediný nabízí technologii GAA (Gate All-Around) ve variantě Samsungem označované jako MBCFET. Technologie GAA spočívá v tom, že kanál je rozložen na sérii nanodrátů, které jsou (na rozdíl od stávající technologie) plně obklopené řídící elektrodou. MBCFET namísto nanodrátů používá širší proužky (svitky), které lze snáze vyrobit stávajícími nástroji.
GAA / MBCFET umožňuje realizovat výraznější mezigenerační skok v energetické efektivitě, nicméně v reálném kontextu je situace složitější. Není totiž důležité jen to, jak vysoko vyskočíte, ale neméně podstatnou roli hraje, odkud skáčete. Samsung tak může uvádět výraznější procentuelní posuny oproti 5nm procesu než TSMC, podstatné však je, že 5nm proces TSMC je na tom nesrovnatelně lépe než 5nm proces Samsungu. Připomeňme, že i 4nm čipy Samsungu měly provozní vlastnosti (spotřeba, frekvence) srovnatelné spíše s 6nm generací TSMC, takže 5nm generace Samsungu, která svět IT skoro minula, není zrovna tím nejvyšším odrazovým můstkem.
| 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 +33 % vs. LPP | +10 % vs. 7LPP | -20 % vs. 7LPP |
| 4nm zrušen | „full node“ | ? | ? |
| 3nm (3GAE) | +45 % vs. 7LPP +33 % vs. 7LPP +35 % vs. 5LPE | +30 % vs. 7LPP +10 % vs. 7LPP +23 % vs. 5(LPE?) | -50 % vs. 7LPP -20 % vs. 7LPP -45 % vs. 5(LPE?) |
| 3nm (3GAP) | ? | ? | ? |
| TSMC | |||
| proces | denzita | výkon | spotřeba |
| 7nm (N7) | +59 % vs N10 | ? | -40 % vs. N10 |
| 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 | ? | ? |
| 5nm (N5) | +80 % vs. N7 | +15 % vs. N7 | -30 % vs. N7 |
| 5nm (N5P) | ? | +7 5 % vs. N5 | -10 % vs. N5 |
| 4nm (N4) | +6 % vs. N5 | téměř beze změny | beze změny |
| 4nm (N4P) | +6 % vs. N5 | +11 % vs. N5 +6 % vs. N4 | -22 % vs. N5 |
| 4nm (N4X) | ? | +15 % vs. N5 @1,2V +4 % vs. N4P @1,2V | ? |
| 3nm (N3) | +70 % vs. N5 3× vs. N7 | +10-15 % vs. N5 +32 % vs. N7 | -25-30 % vs. N5 -51 % vs. N7 |
| 3nm (N3B) | ? | ? | ? |
| 3nm (N3E 3-2 Fin) 3nm (N3E 2-2 Fin) 3nm (N3E 2-1 Fin) | +18 % vs. N5 +39 % vs. N5 +56 % vs. N5 | +33 % vs. N5 +23 % vs. N5 +11 % vs. N5 | -12 % vs. N5 -22 % vs. N5 -30 % vs. N5 |
| 3nm (N3P) | ? | ? | ? |
| 3nm (N3X) | ? | ? | ? |
| 2nm (N2) | +70% vs. N3? | ? | ? |
Faktem nicméně zůstává, že s 3nm technologií Samsung sníží náskok TSMC a je možné, že v některých ohledech bude rozdíl mezi procesy již jen takový, že pro některé výrobce bude mít větší smysl preferovat výrobu v geopoliticky stabilnějším prostředí. Americké vládní úřady letos v srpnu ohlásily další ban zaměřený na Čínu, který rozšiřuje spektrum zákazů na vývoz dalších nástrojů a technologií použitelných k polovodičové výrobě. Předchozí bany zakazují např. spolupráci s konkrétními čínskými firmami a omezení dodávek konkrétních technologických řešení. Někteří analytici tak upozorňují na stoupající riziko konfliktu Tchaj-wanu a Číny, které stoupá motivace získat TSMC.
3nm proces Samsungu, který zprvu neměl téměř žádné známé zákazníky, už se těší zájmu Nvidie, která na něm podle dostupných zdrojů plánuje vyrábět některá GPU, dále IBM (která jej využije na procesory), Qualcommu (mobilní SoC) a dokonce čínského Baidu (AI akcelerátory pro datacentra).
Pokud se vrátíme k technologické stránce, nezdá se, že by nasazení GAA / MBCFET mohlo Samsungu pomoci dlouhodobě. Přiblížení 3nm procesu Samsungu 3nm procesu TSMC, který GAA nevyužívá, situace korejské společnosti dává šanci, ta se však jeví jako poměrně jednorázová. S 2nm generací totiž plánuje GAA nasadit i TSMC, která tedy svůj velký skok uskuteční jen o generaci později a nejspíš se Samsungu opět adekvátně vzdálí.
