TSMC on kertonut osavuosikatsauksessaan lisätietoja tulevista valmistusprosesseistaan sekä nykyisten prosessien tilanteesta. Puolijohdevalmistuksen terävimpään kärkeen kuuluva yhtiön tuorein massatuotantoon ehtinyt prosessi on 7N+, eli 7 nanometrin EUV-prosessi.
TSMC:n N7+-prosessi tarjoaa 15 – 20 % parempaa transistoritiheyttä N7-prosessiin verrattuna, jonka lisäksi energiatehokkuus paranee jonkin verran. Yhtiö kehaisee keväällä massatuotantoon päässeen N7+:n olevan ensimmäinen massatuotettu EUV-prosessi (Extreme UltraViolet -litografia) ja sen saannot ovat jo nyt vastaavalla tasolla DUV-litografiaa (Deep UltraViolet) käyttävän N7:n kanssa.
Seuraava uusi prosessi yhtiöltä on riskituotantovaiheeseen edennyt 5 nanometrin N5. N5:n saantojen kerrotaan olevan jo nyt riskivaiheessa hyvällä tasolla. EUV-litografiaa käyttävä prosessi on pysynyt aikataulussaan, jonka mukaan massatuotanto voidaan aloittaa ensi vuoden ensimmäisen puoliskon aikana. Yhtiön mukaan prosessi tarjoaa 80 % parempaa transistoritiheyttä ja 20 % korkeampia nopeuksia 7N-prosessiin verrattuna.
N5:n jälkeen vuorossa on N6. Kyseessä on N7-asiakkaille suunniteltu päivitysprosessi, jonka suunnittelusäännöt ovat identtiset N7:n kanssa. Prosessi hyödyntää EUV-litografiaa ja EUV-kerroksia on käytössä yksi enemmän, kuin N7+-prosessissa. N6 tarjoaa 18 % parempaa transistoritiheyttä N7:aan nähden. Prosessin riskituotanto aloitetaan ensi vuoden ensimmäisellä neljänneksellä ja massatuotantoon sen uskotaan pääsevän ensi vuoden loppuun mennessä.
Seuraava merkittävä askel N5:n jälkeen on 3 nanometrin N3. Yhtiön mukaan se tekee parhaillaan yhteistyötä useiden asiakkaiden kanssa prosessin parissa ja sen kehitystyön kerrotaan sujuvan tällä hetkellä hyvin.
Lähde: TSMC (PDF)
TSMC:llä on pelattu Mas Effect pelejä näköjään:rofl:
Mitähän prosessia näistä tulevat konsolit käyttää.
7 tai 7+, veikkaan ensimäistä
Jos ja kun konsoleita halutaan reilusti myyntiin jouluksi, niin 5nm ei vaan ole vaihtoehto. Piirien massatuotanto pitää saada kesällä pystyyn, eikä konsolivalmistajilla ole varaa ottaa sitä riskiä, että 5nm massatuotanto alkaisikin takkuilemaan.
AMD päivittää prossunsa keväällä 7+ prosessille, jolloin 7nm kapasiteettia vapautuisi konsolipiireille.
Mielenkiintoista, että nämä "kännykkä" prossut ovat edellä perinteisiin pc prossuihin verrattuna näissä viivaleveyksissä. Kännykän prossusta, kun voi löytyä yli 10 miljardia transistoria niin ei ole ihan pieni määrä. Monessa pöytäkoneessa vähemmän..
Olettaisin, että kun kellotaajuudet ja sitä myötä jännitteet ja tehonkulutus ovat PC-prosesseja/prosessoreita matalammat, voidaan viivanleveydet ja proseein yksityiskohdat helpommin saada kapeammiksi ilman vuotovirtojen/läpilyönnin vaaraa.
Eiköhän sitä tuotantoa aloitella jo keväällä ja kesällä pitäisi olla hyvässä vauhdissa.
Piirejä kun pitäisi riittää kahdelle konsolille.
Ja AMD:n omilla prossuillakin kun tulee taatusti riittämään menekkiä.
Se on tietenkin iso tekijä ovatko konsolien APU:t monoliittisia (+samanlaisia/erilaisia konsolien välillä) vai käyttävätkö samoja chiplettejä kuin Ryzenit.
Koska konsolit ovat Zen 2 -arkkitehtuuriin perustuvia, on erittäin todennäköistä että ne käyttävät 7nm:ää ilman EUV:ta
Erittäin positiivista tässä on se jotta EUV on lopulta saatu massatuotantoon saakka 🙂
Jos yhtään muistan niin EUV'sta pulistiin yli 10v sitten jolloin vielä toivottiin jotta moinen saataisiin ulos edes 2012-14 mennessä, ei mitenkään yllättäen menikin reilusti pidempään. EUV'n avulla päästäneen vielä muutamakin sukupolvi eteenpäin eli 5nm ja 3nm ovat sen avustuksella jopa toteutettavissakin? Joilla selvittäneen jo 2020-luvun lopulle saakkakin…
Eikä nämä TSMC'n ja Samsungin EUV-prosessien saannot ole vieläkään ilmeisesti kehuttavat, mutta nythän puhutaan edelleen ensimmäisen sukupolven massatuotanto-EUV-prosessista. Joten eiköhän se siitä.
Enkä ole tarkastanut em. kirjoittamaani, enempi vanhan it-dementikon muistin mukaan kommentoin. Joten jos joku seuraa hyvinkin innokkaasti niin saa korjata ja varsinkin täydentää :confused:
Itseasiassa ainakin TSMC:n mukaan N7+:n (EUV) saannot ovat jo yhtä hyviä kuin N7:lla (DUV) ja Samsungilla on ollut 7nm EUV massatuotannossa vuoden joten tuskin sielläkään on ongelmia saantojen kanssa
Euv yksinkertaistaa maskeja, joten jopa paremmat saannot eivät olisi mikää iso ihme. Mutta uusi tuotantotekniikka on aina uutta, joten parantamisen varaa varmasti jää.
Ihan hyviltä nuo parannukset ainakin paperilla kuulostavat! Intelin euv tuotteita kilpailun vuoksi markkinoille odotellessa 🙂
Päivän muistutus: nämä ”koot” ovat PR:ää eikä sillä ole mitään tekemistä todellisuuden kanssa. Siksi tuo ”3nm” on mahdollinen.
Todellisuudessa 3nm on raja jossa kvanttifysiikan säännöt tulevat voimaan, jolloin moderni transistori ei enää kykene toimimaan.
Jostain syystä Apple kuitenkin päätti valmistaa A13-SoCin N7P-noodilla, joka on viritetty versio aiemmin käytetystä ja jota ainakaan minä en ollut roadmapeissa nähnyt, eikä EUV-litografiaa hyödyntävällä N7+-noodilla. Vaikka TSMC:n mukaan saannot hyvät olisivatkin ja prosessi massatuotannossa, kapasiteetti ei näyttäisi riittävän Applen tarpeisiin. Ja Huaweikin käyttää EUV-prosessia vain Kirin 990:n 5G-versiossa.
Samsungilla ongelmia on riittänyt vaikka kuinka, vasta Note 10:ssä käytetyn 9825:n voi sanoa olevan EUV:lla massavalmistettu SoC.
EUV-skannerit ovat hitaita ja järkyttävän kalliita. Luokkaa yli 100 miljoonaa euroa per kappale ja globaalit toimitusmäärät ovat 2-3 kappaletta kuussa koko planeetalla. Yhdellä skannerilla voi valottaa yhtä piikiekkoa kerrallaan ja se kestää pitkään (prosessi-steppien kestot ovat liikesalaisuuksia, joten kukaan ei niitä taida kertoa.Riippuu käytetyistä kemikaaleista, halutuista paksuuksista ja varmaan ziljoonasta parametrista mitä noissa voi säätää).
Lopputulos on se, että EUV:n yleistyminen massapiireihin ottaa aikansa, kun TSMC:t, Intelit ja Samsungit vähitellen varustavat tuotantolinjojaan ja tuotekehitysyksiköitään niillä ASML:n skannereilla.
Vaikka saannot olisivat hyvät, niin jos yhden piikiekon EUV-prosessointi kestää pitkään, niin koko linjaston läpi ei vaan ehkä ehdi tulla tarpeeksi piirejä, jotta niitä riittäisi Applen A13:sta tarpeisiin.
Apple saattaisi hyvinkin julkaista A13X prossun seuraaviin iPad Pro tabletteihinsa, joka voisi käyttää EUV-prosessia. Valmistusmäärät jäävät paljon pienemmiksi kuin iPhonejen chipeissä ja noista mega-ipadeista laskutetaan niin hirveästi, että niihin olisi varmaan varaa laittaa kalliita osia.
N7P on N7 variantti. Vaikka N7+:n saannot ovat osoittautuneet hyviksi, Apple ei voinut sitä tietää kun se suunnitteli A13:n joten pelasivat varman päälle ja suunnittelivat N7(P):lle.
Mikään ei viittaa siihen että kapasiteetista olisi pulaa
5nm saatetaan nähdä tulevien konsoleiden pro versioissa.
No Apple ja HiSilicon ovat kuitenkin TSMC:n suurimmat asiakkaat ja ne, jotka ovat valmiit uusista valmistusprosesseista valtavia summia maksamaan ja joiden tilausten perusteella yhtiö uusiin valmistusprosesseihin investoinnit tekee. Voit olla varma, että tulevan N5:n valmius massatuotantoon on ajoitettu ja kapastiteetti mitoitettu sen mukaan, mitä Apple ja Huawei tulevat ensi vuoden uusissa SoCeissaan tarvitsemaan. Samoin, jos Apple tai Huawei ei N7+:aa käytä, ei sitä käytä kukaan muukaan, sillä kellään muulla ei ole varaa maksaa sellaisia summia mitä EUV-prosessin ylösajaminen massatuotantoon vaatisi.
Minusta taas ei ole mitään viitteitä siitä, että N7+ kapasiteettia olisi oikeasti paljon, koska sitä käyttäviä massatuotteita ei ole julkistettu.
Zepi puhut kuin massatuotanto ei olisi käynnissä, vaikka se on ollut jo monta kuukautta?
Kyllä sitä tulee käyttämään ja käyttääkin moni. Esimerkiksi AMD:n Zen3 ja muistaakseni myös RDNA2 käyttävät sitä ja ainakin ensin mainittu on jo valmis piiri (tai siis ekat revisiot, voi olla että tulee uusia respinnejä mutta se nähdään sitten ensi vuonna).
Huawein (HiSilicon) Kirin 990 5G lienee ensimmäinen 7nm+ -piiri mikä saapuu markkinoille (se on jo julkistettukin toisin kuin Zepi epäili)
Applen tapauksessa oleellista on myös, että massatuotanto alkoi viime toukokuussa, mikä taisi olla saannoista riippumatta liian myöhään iPhone 11:lle
Miksi kukaan ei ole julkaissut high-volume chippejä markkinoiden kehittyneimmällä tekniikalla, jos kerran tuotantokapasiteettia on tarjolla sinun sanojesi mukaan rajattomasti?
Minulle massatuotanto on jotain muuta kuin sitä, että on muutama marginaalituote julkaistu, joita menee kaupaksi muutamien waferien päivätahtia.
Jos joku valmistaja myy 50 miljoonaa high-end puhelinta kvartaalissa, niin se tarvitsee 500 000 SOC:ia päivässä. 100mm² siruja saa 300mm kiekosta joku 500 jos yieldit ovat kohdillaan.
Tuo tarkoittaisi n. tuhatta waferia päivässä. Nyt julkaistut tuotteet ovat sellaisia, että kokonaismyynnit ovat yksittisiä miljoonia ensi kvartaalilla.
Miksi ihmeessä? Voisiko olla, että N7+:aa ei oikeasti ole myytäväksi noissa määrin?
En sanonut että kapasiteettia on rajattomasti, sanoin ettei ole viitteitä sen riittämättömyydestä.
Mikäs valmistaja myy 50 miljoonaa highend-luuria kvartaalissa? Esim Apple jonka iPhone-tarjonta on pääosin highendiä on toimittanut 35 miljoonan luurin paikkeilla per kvartaali. Samsung ja Huawei toki toimittavat enemmän mutta eiköhän ne volyymit tule ihan muualta kuin highendistä.
Noita piirejä myös valmistetaan aika tavalla varastoon ennen kuin niitä julkaistaan.
Apple tulee myymään nyt käynnissä olevalla kvartaalilla lähes varmasti yli 70 miljoonaa iPhonea. Viime vuonna meni yhteensä 217 miljoonaa.
https://www.statista.com/statistics/263401/global-apple-iphone-sales-since-3rd-quarter-2007/
Mutta vain tällä neljänneksellä, ja tässä palataan siihen että niitä piirejä tehdään kylliksi varastoon ennen julkaisua sen alkupiikin tyydyttämiseen. 7nm+:n massatuotanto alkoi niin myöhään, että oli luultavasti liian myöhäistä käyttää sitä joka tapauksessa ja jos aika olisikin ollut riittävä, olisi siihen luottaminen voinut olla liian iso riski Applen näkökulmasta silloin vuosia sitten kun päätettiin mille prosessilla se A13 suunnitellaan.
Olen työskennellut N7lla ja N5lla.
Perinteisissä teknoissa kapasitanssi määritteli hitauden. Noissa Resistanssi. Vaikka johtimet on kupatia on ne liian resistiivisiä joten en usko N3sen tuovan suurtakaan hyötyä.