Следующий год обещает стать годом начала производства полупроводников с нормами 7 нм. Первыми 7-нм кремний начнут выпускать компании TSMC и Samsung. Первая для этого будет использовать традиционную иммерсионную литографию со 197-нм сканером, в вторая первой в индустрии начнёт применять сканеры с длиной волны 13,5 нм в крайнем ультрафиолетовом диапазоне (EUV). Вчера TSMC и Samsung официально подтвердили свои планы. Правда, сделали это по разным поводам. Начнём с пресс-релиза компании TSMC.

Тайваньский чипмейкер вместе с компаниями Xilinx, ARM и Cadence сообщил, что в первом квартале 2018 года будет готов цифровой проект опытного чипа, который впервые в индустрии реализует новейший интерфейс CCIX (Cache Coherent Interconnect for Accelerators). Тестовый чип будет разработан для выпуска с использованием FinFET транзисторов в 7-нм техпроцессе. В кремнии решение выйдет во второй половине 2018 года.

Интерфейс CCIX, напомним, разрабатывается как открытый стандарт для максимально эффективного подключения к процессорам на платформах ARM, x86 и IBM Power разного рода ускорителей. На данном этапе индустрия пришла к тому, что эффективность вычислений — снижение задержек и уменьшение потребления энергии — невозможны без специализированных ускорителях, пусть даже они будут на программируемых матрицах (FPGA). Это вычисления, связанные с машинным обучением, анализом Больших Данных, обработкой сетевых транзакций, обслуживанием сетей 4G/5G и поиском.

Традиционные интерфейсы, включая шину PCI Express, не могут служить универсальным средством для подключения ускорителей либо делают это неэффективно с серьёзными требованиями к программному обеспечению. Интерфейс и протокол CCIX обещают согласованный доступ к данным в составе платформы всем участникам процесса, включая работу в одной платформе процессоров с разной архитектурой. Тестовый чип, который представили компании Xilinx, ARM, Cadence, TSMC, как раз является тем мостиком, который соединит решения разных производителей. В данном случае речь идёт о согласованной работе с общим пулом памяти HBM и DDR4 многоядерного процессора ARM с поддержкой технологии DynamIQ и внешнего ускорителя на 16-нм матрице Xilinx Virtex UltraScale+. Мост CCIX, как уже сказано выше, будет 7-нм.

Компания Samsung в своём пресс-релизе не сообщала о каких-то конкретных решениях, которые она готовится выпускать с использованием 7-нм техпроцесса. Зато она вновь подтвердила, что для выпуска 7-нм полупроводников будет использовать EUV-сканеры. Старт производства с использованием техпроцесса 7LPP (Low Power Plus) намечен на вторую половину 2018 года. С 2014 года компания выпустила порядка 200 тыс. пластин с чипами с использованием EUV-сканеров, что дало ей колоссальный опыт по использованию проекции в новом диапазоне. В Samsung заявляют, что уровень брака в производстве 256-Мбит массивов памяти SRAM снизился до 20 %, и будет уменьшаться дальше.

Также в Samsung рассказали, что разработали техпроцесс 11LPP как более дешёвую альтернативу 10-нм техпроцессу. И если 10-нм техпроцесс нацелен на выпуск SoC для смартфонов премиального уровня, то техпроцесс 11LPP позволит выпускать процессоры для смартфонов среднего класса. Если сравнивать техпроцессы 11LPP и 14LPP, то новый техпроцесс обещает снизить площадь кристалла SoC на 10 % и на 15 % увеличить производительность при прежнем уровне потребления энергии. Техпроцесс 11LPP будет доступен для производства в первой половине 2018 года. Тем самым в Samsung подтвердили планы в течение следующих трёх лет одновременно поддерживать активными техпроцессы 11 нм, 10 нм, 8 нм и 7 нм.