فيديو: BROKEN FINGERNAIL! (سبتمبر 2024)
في الأسبوع الماضي ، كتبت عن أول 20nm تطبيق معالجات ، والتي من المقرر أن يتم شحن المنتجات في أوائل العام المقبل. لكن إذا كانت شركات تصنيع الرقاقات متأخرة قليلاً عما كنت أتوقعه في 20nm ، فهي تخطط للانتقال بسرعة إلى العقدة التالية ، رقائق 14nm و 16nm. لن يفاجئني إذا رأينا عددًا قليلاً جدًا من رقائق 20 نانومتر ، وبدلاً من ذلك رأينا الكثير من التصميمات تتخطى هذا الجيل وتنتقل مباشرةً من معيار عمليات 28 نانومتر على معظم الرقائق الرائدة اليوم إلى الجيل 14 أو 16 نانومتر.
بطبيعة الحال ، فإن إنتل تعمل على إيقاعها الخاص ، حيث بدأت في شحن رقائق 22nm قبل عامين ، حيث من المقرر أن تحصل رقائق 14nm على كميات كبيرة في النصف الثاني من هذا العام. بدلاً من ذلك ، أنا أتحدث عن رقائق من شركات أشباه الموصلات fabless - الجميع من Apple و Qualcomm إلى Nvidia و AMD - التي تستخدم شركات التصنيع المعروفة باسم المسابك - مثل TSMC و Samsung و Globalfoundries - لإنتاج الرقاقة بالفعل. تستخدم جميع المسابك الرئيسية ترانزيستورات مستوية تقليدية في 20 نانومتر ، بينما تخطط لإدخال تصميمات ثلاثية الأبعاد أو FinFET في الخطوة التالية ، والتي تستدعي TSMC 16nm و Samsung و Globalfoundries تستدعي 14nm. في كلتا الحالتين ، قد يتضمن ذلك تغيير وتقليص الترانزستورات نفسها مع ترك الطرف الخلفي بنفس التصميم كما هو الحال بالنسبة لـ 20 نانومتر ، لذلك فهو يشبه "عقدة نصفية" ، بدلاً من انكماش الجيل الكامل. (ناقشت الصعوبات التي تواجه توسيع نطاق رقاقة في وقت سابق من هذا الشهر.)
الإعلان الكبير الأسبوع الماضي في هذا السياق جاء من Samsung و Globalfoundries ، التي أعلنت عن خطط للتعاون في إنتاج 14nm ، حتى تتمكن شركات تصميم الرقاقات من الناحية النظرية من تصنيع نفس التصميمات في المصانع من أي من الشركتين.
على نحو فعال ، يبدو أن هذا يعني أن شركة Samsung تقوم بترخيص عملية FinFET التي تبلغ 14nm لـ Globalfoundries ، مما سيتيح لعدد أكبر من المصانع استخدام هذه العملية ، مما يخلق منافسًا أقوى لـ TSMC ، التي تعتبر المسبك الرئيسي. تتنافس المجموعتان غالبًا على العملاء الرائدين ، مثل Apple. أظهر كل من TSMC و Samsung رقائق اختبار مبكرة تم إنتاجها في عمليتي 16 و 14 nm في ISSCC قبل بضعة أسابيع.
تقوم شركة Samsung بإجراء نماذج أولية لـ 14nm في مصنعها في GiHeung ، كوريا الجنوبية ، وستقدم التصنيع في مصانعها في Hwaseong ، كوريا الجنوبية وفي أوستن ، تكساس ، بينما ستعرضها Globalfoundries في مصنعها بالقرب من Saratoga ، NY.
في الإعلان ، قالت الشركتان إن هذه العملية ستمكن الرقائق التي تصل سرعتها إلى 20 بالمائة باستخدام نفس القوة ، أو يمكن أن تعمل بنفس السرعة وتستخدم طاقة أقل بنسبة 35 بالمائة. (لاحظ أنه عندما يتحدث أي مُصنِّع شرائح عن السرعة أو الطاقة ، فإنهم يتحدثون على مستوى الترانزستور ؛ وغالبًا ما تكون المنتجات النهائية مختلفة تمامًا.) قالوا أيضًا أن هذه العملية توفر نطاقًا بنسبة 15 في المائة على تكنولوجيا مستوي الصناعة 20 نانومتر ، وهي زيادة لطيفة لمدة نصف -العقدة. بدأت شركة Samsung بالفعل في وضع نماذج أولية وقالت إنها تخطط لبدء الإنتاج الضخم بحلول نهاية عام 2014. (مرة أخرى ، لاحظ أنه عادة ما يكون هناك تأخير لعدة أشهر بين بدء تشغيل مسبك الإنتاج الضخم وظهور الرقائق في المنتجات الاستهلاكية.)
سيكون هذا الجيل الأول قيد التشغيل على تقنية Low Power Enhanced (LPE) ، مع عملية Low Power Plus (LPP) التي توفر تعزيزًا للأداء متاحًا في عام 2015. ستعمل Globalfoundries على زيادة إنتاج LPE في أوائل عام 2015. وهذا بعد خريطة الطريق الأصلية لكن على الأقل الفجوة بينه وبين 20nm لم تعد حصلت.
تقول كلتا الشركتين إن لديهما عملية 20nm تعمل على اختبار المنتجات الآن ، وتتوقع أن يرتفع الإنتاج في وقت لاحق من هذا العام ، على الرغم من أننا لم نسمع أي منتجات محددة أعلن عنها حتى الآن. تقول شركة Globalfoundries إن تقنية 20nm الخاصة بها توفر ما يصل إلى 40 بالمائة من تحسين الأداء و ضعف كثافة بوابة منتجاتها التي تبلغ 28nm ، في حين ذكرت Samsung من قبل أن عملية 20nm الخاصة بها أسرع بنسبة 30 بالمائة من تقنية 28nm.
تقول TSMC إنها بدأت الإنتاج الكامل من 20nm وستعمل على زيادة إنتاج شركة نفط الجنوب 20nm في النصف الثاني من العام. ادعت TSMC أن عملية 20nm يمكن أن توفر سرعة أعلى بنسبة 30 بالمائة أو طاقة أقل بنسبة 25 بالمائة من تقنية 28nm ، مع كثافة تبلغ 1.9 ضعفًا. بالانتقال إلى 16 نانومتر ، تخطط TSMC لعمليات 16-FinFET و 16-FinFET Plus ، وقالت أن الإصدار الأول سوف يوفر تحسينًا بنسبة 30 بالمائة في السرعة بنفس القوة. وفي الآونة الأخيرة ، قالت الشركة إن إصدار Plus سيوفر تحسينًا إضافيًا في السرعة بنسبة 15 في المائة أو تخفيضًا في الطاقة بنسبة 30 في المائة مقارنة بالإصدار الأول (ليصبح إجمالي سرعة التحسن بنسبة 40 في المائة وخفض الطاقة بنسبة 55 في المائة على مدى 20nm). وسيتبع ذلك إصدار 10 نانومتر ، من المقرر أن يبدأ "إنتاج المخاطر" (النماذج الأولية) في نهاية عام 2015 ، مع تحسن في السرعة بنسبة 25 في المائة أو تخفيض في الطاقة بنسبة 45 في المائة ، مقارنة بالإصدار 16 FinFET Plus ، إلى جانب 2.2 X تحسن في الكثافة.
حتى الآن ، أعلنت شركة كوالكوم فقط عن منتج رئيسي بحجم 20 نانومتر ، مع أول مودم من نوع 20nm من إنتاج شركة TSMC في المنتجات في النصف الثاني من هذا العام ، وأول معالج للتطبيقات في 20nm - Snapdragon 810 - يهدف إلى شحن المنتجات في النصف الأول من عام 2015. ولكن تذكر أن الأمر يستغرق دائمًا بعض الوقت بين حين تقول المسابك أنها في الإنتاج الضخم حتى تظهر المنتجات الاستهلاكية الحقيقية في الحجم.
يعتبر التعاون بين Samsung و Globalfoundries مثيراً لأن كلاهما كانا أعضاء في Common Platform Alliance ، والذي كان قائماً على عمليات تصنيع الرقاقات من IBM. غطت منصة Common Platform ، على ما يبدو ، التقنيات من 65 إلى 28 نانومتر ، لذلك يبدو أن هاتين الشركتين تصنيعتان كبيرتان في عملية سامسونج دون مشاركة IBM. لكن كلا من Samsung و Globalfoundries ما زالتا تعملان مع IBM من خلال مجموعة R&D في Albany ، نيويورك والتي تستكشف خيارات 10nm وما بعدها.
إذا تمكنت الشركات فعليًا من الوفاء بوعودها ، فيجب أن نرى المنتجات الاستهلاكية الرائدة تستخدم 28 نانومتر معظم هذا العام ، و 20 نانومتر العام المقبل ، و 14 أو 16 نانومتر في عام 2016 ، وربما 10 نانومتر في عام 2017. وفي الوقت نفسه ، تقول إنتل إنها تصنع 14 نانومتر في الحجم الآن ، ويجب أن نرى ذلك في العديد من المنتجات في النصف الثاني من هذا العام ، مع 10nm بعد عامين وراء. هذا قد يجعل السنوات القليلة القادمة مثيرة للاهتمام للغاية ، حيث قد نرى تحسينات في الطاقة وكفاءة الطاقة في منتجاتنا كل عام.
