Pasiruoškite 14 nm ir 16 nm traškučiams

Praėjusią savaitę aš rašiau apie pirmuosius 20 nm taikymo procesorius, kurie, kaip numatyta, bus pristatomi į gaminius kitų metų pradžioje. Bet jei lustų gamybos įmonės yra šiek tiek vėliau, nei aš tikėjausi 20nm, jos planuoja greitai pereiti prie kito mazgo - 14nm ir 16nm. Manęs nenustebins, jei pamatysime labai nedaug 20 nm lustų, o vietoj to pamatysime daugybę dizainų, kurie praleis tą kartą ir pereis tiesiai nuo 28 nm procesų standarto, taikomo moderniausiems šiuolaikiniams lustams, iki 14 ar 16 nm kartos.

Be abejo, „Intel“ yra savaime greita, prieš dvejus metus pradėjusi gabenti 22 nm lustus, o šių metų antrąjį pusmetį planuojama įsigyti 14 nm lustų, kad jie būtų prieinami masiškai. Vietoj to, aš kalbu apie mikroschemų iš prabangių puslaidininkių kompanijų - visų nuo „Apple“ ir „Qualcomm“ iki „Nvidia“ ir „AMD“ - įmonių, naudojančių gamybos įmones, žinomas kaip liejyklos, tokias kaip TSMC, „Samsung“ ir „Globalfoundries“, gaminimą. Visos pagrindinės liejyklos naudoja tradicinius plokštuminius tranzistorius 20 nm atstumu, tuo metu planuodamos pristatyti 3-D arba FinFET dizainus, kuriuos TSMC vadina 16 nm, o „Samsung“ ir „Globalfoundries“ - 14 nm. Abiem atvejais tai reikštų pačių tranzistorių pakeitimą ir susitraukimą, paliekant galinį galą tokiu pačiu dizainu, kaip ir 20 nm, taigi tai yra kažkas panašaus į „pusės mazgo“, o ne visos kartos susitraukimą. (Anksčiau šį mėnesį aptariau sunkumus, su kuriais susiduria lustų didinimas.)

Praėjusią savaitę didelį pranešimą apie tai paskelbė „Samsung“ ir „Globalfoundries“, kurie paskelbė apie planus bendradarbiauti gaminant 14 nm, kad mikroschemų dizaino įmonės teoriškai galėtų gaminti tuos pačius dizainus bet kurios įmonės gamyklose.

Iš tikrųjų tai atrodo, kad „Samsung“ licencijuoja 14 nm ilgio „FinFET“ procesą bendrovei „Globalfoundries“, kuri leis didesniam skaičiui gamyklų naudoti šį procesą, sukurdama stipresnį konkurentą TSMC, kuri yra pagrindinė liejykla. Dvi grupės dažnai lankosi pažangiausiems klientams, pavyzdžiui, „Apple“. Prieš kelias savaites ISSCC parodoje TSMC ir „Samsung“ parodė ankstyvus bandomuosius lustus, pagamintus naudojant 16 ir 14 nm procesus.

„Samsung“ gamina 14 nm ilgio prototipus savo gamykloje GiHeunge, Pietų Korėjoje, ir siūlys gaminti savo gamyklose Hwaseong mieste, Pietų Korėjoje ir Austine, Teksase, o „Globalfoundries“ siūlys jį gamykloje netoli Saratogos, NY.

Skelbime abi bendrovės teigė, kad šis procesas įgalins lustus, kurių greitis yra iki 20 procentų didesnis, naudojant tą pačią galią, arba kurie gali veikti tokiu pat greičiu ir sunaudoti 35 procentais mažiau energijos. (Atkreipkite dėmesį, kai bet kuris lusto gamintojas kalba apie greitį ar galią, jie kalba tranzistoriaus lygiu; gatavi produktai dažnai būna gana skirtingi.) Jie taip pat sakė, kad šis procesas suteikia 15 procentų ploto mastelį, palyginti su pramonės 20 nm plokštumos technologija, o tai yra puikus padidėjimas perpus. -nuo mazgo. „Samsung“ jau pradėjo prototipų kūrimą ir teigė, kad planuoja pradėti masinę gamybą iki 2014 m. Pabaigos. (Vėlgi, atkreipkite dėmesį, kad paprastai liejosi keletas mėnesių nuo tada, kai liejykla pradeda masinę gamybą, o lustai atsiranda vartojimo gaminiuose.)

Ši pirmoji karta bus naudojama patobulinto „Low Power Plus“ (LPE) procese, o „Low Power Plus“ (LPP) procesas padidins našumą 2015 m. „Globalfoundries“ padidins LPE gamybą 2015 m. Pradžioje. Tai yra vėliau nei jo pradiniame plane, bet bent jau atotrūkis nuo 20nm iki galo netapo.

Abi bendrovės sako, kad jų bandomasis produktas veikia 20 nm ilgio procesą, ir tikisi, kad gamyba padidės vėliau šiais metais, nors dar negirdėjome apie jokius konkrečius gaminius. „Globalfoundries“ sako, kad jos 20 nm technologija padidina 40 procentų našumą ir padidina dvigubai daugiau nei 28 nm produktų vartai, tuo tarpu „Samsung“ anksčiau yra sakiusi, kad jos 20 nm procesas yra 30 procentų greitesnis nei jo 28 nm.

TSMC sako, kad ji pradėjo visiškai gaminti 20 nm ir antrąjį pusmetį padidins 20 nm SoC gamybą. TSMC teigė, kad jo 20 nm procesas gali suteikti 30 procentų didesnį greitį arba 25 procentais mažiau energijos nei jo 28 nm technologija, kurio tankis yra 1, 9 karto didesnis. Artėjant 16 nm, TSMC planuoja 16-FinFET ir 16-FinFET Plus procesus ir sako, kad pirmoji versija pasiūlys 30 procentų didesnį greitį ta pačia galia. Visai neseniai kompanija teigė, kad „Plus“ versija pasiūlys papildomą 15 procentų greičio padidinimą arba 30 procentų galios sumažinimą, palyginti su pirmąja versija (iš viso 40 procentų padidinus greitį ir 55 procentus sumažinus galią daugiau nei 20 nm). Po to bus pristatyta 10 nm versija, kurią planuojama pradėti gaminti nuo rizikos (ankstyvieji prototipai) 2015 m. Pabaigoje, padidinant greitį 25 proc. Arba sumažinus galią 45 proc., Palyginti su 16 „FinFET Plus“ versija, kartu su 2.2. X tankio pagerėjimas.

Kol kas tik „Qualcomm“ paskelbė didelį 20 nm ilgio produktą, kurio pirmąjį 20 nm modemą „TSMC“ pagamino jau šių metų antroje pusėje, o pirmąjį 20 nm taikymo procesorių - „Snapdragon 810“, skirtą produktų pristatymui pirmoje pusėje. Tačiau atminkite, kad visada praeina šiek tiek laiko nuo tada, kai liejyklos sako gaminančios masinę produkciją, kol realių vartojimo prekių kiekis parodomas.

„Samsung“ ir „Globalfoundries“ bendradarbiavimas yra įdomus, nes jie abu yra „Common Platform Alliance“, kuris buvo pagrįstas IBM lustų gamybos procesais, nariai. Akivaizdu, kad bendroji platforma aprėpė technologijas nuo 65 nm iki 28 nm, todėl atrodo, kad tai iš tikrųjų yra dvi didžiosios gamybos įmonės, susirinkusios į „Samsung“ procesą be IBM dalyvavimo. Bet tiek „Samsung“, tiek „Globalfoundries“ vis dar bendradarbiauja su IBM per tyrimų ir plėtros grupę Albanyje, Niujorke, kuri tiria 10 nm ir daugiau galimybių.

Jei įmonės iš tikrųjų gali vykdyti savo pažadus, turėtume pamatyti pažangiausias vartotojams skirtas prekes, kurių dauguma sunaudojama 28 nm per metus, kitais metais - 20 nm, 2016 m. - 14 arba 16, o 2017 m. - gal 10 nm. Tuo tarpu „Intel“ sako, kad gamina 14 nm. apimties, ir mes turėtume tai pamatyti daugelyje produktų antrą šių metų pusmetį, po 10 milijonų metų po dvejų metų. Tai gali padaryti ateinančius kelerius metus gana įdomius, nes kiekvienais metais galime pastebėti, kad mūsų gaminių energija ir energijos vartojimo efektyvumas pagerėja.