Новости 31 декабря 2016 года

В преддверии нового года на сайте SemiEngineering вышла большая обзорная статья с оценками перспектив развития техпроцессов для выпуска полупроводников. Если кратко резюмировать материал, то техпроцессы с нормами менее 5 нм пока видятся специалистам как в тумане. И даже если они будут созданы и проверены практикой, использовать их для массового выпуска чипов смогут далеко не все. Трудности будут как у разработчиков, когда на каждый проект по дизайну SoC будет уходить до полумиллиарда долларов США, так и у производителей, которым потребуется компенсировать многократно возросшие расходы на производство микросхем.

Так, производственные затраты на выпуск 5-нм решений окажутся в 2,5-3 раза выше, чем в случае выпуска 16/14-нм полупроводников. Дизайн SoC, как сообщает агентство Gartner, для 7-нм техпроцесса станет в 9 раз дороже дизайна SoC для 28-нм техпроцесса составит примерно $271 млн. Для 5-нм техпроцесса дизайн SoC будет стоить уже $500 млн.

Проблему усугубляет то, что с техпроцесса 16/14-нм пути контрактных производителей с компанией Intel разошлись. Если Intel предлагает "честные" нормы техпроцессов, то TSMC и другие используют межконтактные соединения от предыдущего техпроцесса с размерами элементов (затвора, рёбер и так далее) от техпроцесса с меньшими нормами. Таким образом, техпроцесс Intel с нормами 10-нм будет обладать примерно теми же характеристиками, как техпроцесс TSMC с нормами 7 нм. Подобный перекос также будет в случае 5-нм и 3-нм техпроцесса. Техпроцесс TSMC с нормами 3 нм будет сопровождать те же характеристики чипов (транзисторов), что и 5-нм техпроцесс Intel.

Снижение масштабов техпроцесса до 5 нм более-менее предсказуемо и будет использовать те же структуры транзисторов, что и сейчас — это FinFET рёбра с тремя "активными" сторонами. В дальнейшем потребуются изменения, иначе уменьшить размер транзистора будет нельзя. Например, сегодня каждый FinTET транзистор содержит четыре вертикальных гребня (ребра). Для выпуска 5-нм транзисторов необходимо будет уменьшить число рёбер до одного. Сокращение числа элементов в составе каждого транзистора позволит увеличить плотность размещения транзисторов.

Компенсировать уменьшение числа рёбер (общей площади затвора) можно за счёт увеличения высоты каждого ребра. Сегодня высота рёбер составляет 50 нм (четыре ребра на транзистор). Для 7-нм техпроцесса высоту рёбер можно увеличить до 65-70 нм (с переходом до двух рёбер на транзистор). Для 5-нм техпроцесса высоту рёбер потребуется увеличить до 90-100 нм и оставить только одно ребро. Однако рост высоты рёбер ведёт к другим последствиям — растёт паразитная ёмкость, и ухудшаются характеристики транзисторов. Компенсировать этот недостаток можно за счёт использования нового подхода — воздушных зазоров вокруг затворов вместо использования изолирующих материалов, что тоже технологически непросто. Наконец, для изолирования рёбер можно применить традиционные low-k-материалы с низким значением диэлектрической константы.

Для производства с нормами 5 нм и менее потребуются существенные изменения в структуре транзисторов и в материалах. Выше на картинке приводится возможная структура такого транзистора, у которого в качестве материала для канала и затвора могут использоваться кремний-германиевые соединения и другие экзотические комбинации. Обращает на себя внимание переход с вертикальных рёбер на "пучок" нанопроводов. Это, кстати, снимает проблему увеличения паразитной ёмкости в цепях. Кроме того, число нанопроводов может меняться в зависимости от требуемых характеристик транзисторов. При этом затворы охватывают провода со всех сторон, что максимально эффективно использует предоставляемые для этого площади. В теории всё выглядит красиво. Как будет на практике, покажет время.

Китай ещё не стал державой, где в массе используются самые передовые в мире технологии, но на некоторых направлениях он вышел на передовые позиции. В частности, самые передовые заводы по производству большеформатных жидкокристаллических панелей строятся только в Китае. Это заводы, линии которых способны обрабатывать стеклянные подложки самого большого размера — поколения 10.5G. Размеры сторон такого стеклянного субстрата составляют 2940 мм x 3370 мм. До этого самые большие подложки — поколения 10G со сторонами 2850 x 3050 мм — выпускал один единственный в мире завод, принадлежавший компании Sharp. Теперь Sharp будет владеть только 26% акций в этом предприятии, а остальное будет принадлежать семье президента компании Foxconn.

Заводы поколения 10.5G в Китае строят компании BOE Technology (начнёт работать в 2018 году) и China Optoelectronics Technology (подразделение компании TCL). Третье предприятие с подобными возможностями, как стало известно на днях, будет строить совместное предприятие Hon Hai Precision Industry (Foxconn) и Sharp — компания Sakai Display Products. Инвестиции в строительство составят 61 млрд юаней или $8,8 млрд. Завод будет построен в Гуанчжоу. В работу он будет введён в 2019 году. Ожидается, что предприятие ежегодно будет приносить выручку в объёме не менее 91 млрд юаней.

Подложки поколения 10.5G оптимальны для порезки на 65-дюймовые и 75-дюймовые дисплеи. Это экраны для широкоформатных телевизоров, распространять которые партнёры намереваются в Азии. Ветераны отрасли — Samsung и другие — теряют в прибыльности при выпуске LCD, что открывает путь китайским производителям.

Пока менее удачливые соотечественники только готовят кошельки для покупки серийных процессоров поколения Kaby Lake в январе, американский энтузиаст Splave уже активно разгоняет флагманскую модель семейства в лице Core i7-7700K при помощи жидкого азота. За минувшие сутки эта модель процессора положила в свою копилку два новых рекорда среди сородичей с четырьмя ядрами. Прежде всего, на частоте 6830 МГц был показан лучший результат в GPUPI for CPU 1B, соответствующий 3 минутам 50,033 секунды. Процессор сохранял активность всех четырёх ядер и Hyper-Threading, охлаждаясь жидким азотом.

В тесте HWBot Prime результат 8392,21 балла был получен на частоте 6800 МГц. "Сочувствующие" оверклокеры в обсуждении результата отмечают хороший результат разгона памяти G.Skill. Надо полагать, в новом году процессоры Kaby Lake продолжат демонстрировать новые пределы своего разгона.

Кто-то из мастеров экстремального разгона выбирает в качестве актуальной рабочей конфигурации сочетание самого производительного центрального процессора и нескольких флагманских видеокарт, планомерно захватывая при помощи этой "армады" вершины профильных рейтингов. Российским же энтузиастам не чужд принцип "видового разнообразия", который подразумевает частую смену видеокарт в поисках тех "укромных мест на карте HWBot, где ещё не развевается наш флаг".

Хорошо знакомый нашим постоянным читателям Traktor для своих финальных рекордов года воспользовался давно известным рецептом: видеокарта "шестой свежести" в лице GeForce GTX 750 Ti была усилена производительным центральным процессором Core i7-5960X поколения Haswell-E. Видеокарте даже не пришлось менять штатную систему охлаждения на водоблок, чтобы занять несколько первых мест в модельном зачёте, а вот центральный процессор охлаждался именно водоблоком, да и сам системный блок переехал ближе к балкону, где нередко "проветривается" радиатор жидкостной системы охлаждения.

Core i7-5960X был разогнан до 5.0 ГГц, а видеокарта GeForce GTX 750 Ti работала на частотах 1423/3304 МГц.

Лучшие результаты для GeForce GTX 750 Ti были показаны в тестах 3DMark Cloud Gate, 3DMark11 Entry, GPUPI 1B и 3DMark Vantage Performance. Желаем Алексею новых побед и доступа к самому широкому спектру комплектующих в наступающем году!

Некоторые производители автомобильных компонентов уже выражают озабоченность стремлением производителей перейти на "электротягу". Транспортные средства с электродвигателями используют несколько иной набор компонентов, они требуют других операций в обслуживании, а основной проблемой ресурса является снижение ёмкости тяговых аккумуляторов.

Как сообщает Reuters со ссылкой на комментарии руководителя Continental немецким СМИ, этот крупный производитель автокомпонентов осознаёт, что по мере смещения спроса в сторону электромобилей ему придётся перестроить бизнес. Сейчас около 30 тысяч из общей численности в 280 тысяч сотрудников Continental в той или иной степени зависят от производства двигателей внутреннего сгорания. Многих придётся как сократить, так и переучить на новые должности. Continental радует лишь то обстоятельство, что процесс перехода на электромобили будет плавным и длительным, и это позволит смягчить неприятные последствия подобной эволюции.

В прошлом месяце представители Continental заявили, что в ближайшие годы компания увеличит расходы на разработку и выпуск компонентов для электромобилей, но на прибыли это скажется незначительно, поскольку производитель ожидает быстрой финансовой отдачи от подобных вложений.

После длительных переговоров и предоставления ряда гарантий весной этого года, китайский производитель бытовой электроники Midea получил одобрение немецких властей на осуществление сделки по приобретению крупного пакета акций компании Kuka, являющейся одним из ведущих мировых производителей промышленных роботов. Долгое время "немецкие патриоты" пытались бросить "домашний капитал" на защиту "национальных интересов", но обладатели адекватных сумм подобных взглядов не разделяли, а потому сделке был дан зелёный свет.

Теперь, как сообщает агентство Reuters, сделка между Midea Group и Kuka получила одобрение и со стороны американских антимонопольщиков. Подобные сделки обычно согласуются с властями всех стран, являющихся ключевыми рынками сбыта продукции, выпускаемой участниками сделки. По этой причине без согласования с американцами завершить сделку с Kuka китайцы не могли. Теперь такое разрешение получено, и сделка будет закрыта в январе наступающего года.

Немецкие власти, в свою очередь, получили от китайцев гарантии длительного сохранения штатного списка руководства компании Kuka и географического расположения штаб-квартиры. Инвесторы обещают минимально вмешиваться в деятельность Kuka, но не лишают себя права способствовать укреплению позиций этой марки на рынке КНР.

С появлением интерфейса Thuderbolt 3, внешние корпуса для подключения настольных видеокарт к ноутбукам и другим, не позволяющим использовать видеоадаптеры традиционным способом, компьютерным система, становятся всё более популярными. Вот и компания Zotac решила не отставать от рыночных тенденций, и анонсировала свой собственный внешний корпус для видеокарт, который пока что имеет рабочее название External Graphics Dock, сообщает ресурс TechPowerUp.

К сожалению, пока что компания Zotac не раскрыла всех подробностей о новинке. Известно, что корпус External Graphics Dock оснащён слотом PCI-Express 3.0 x16 и позволяет установить одну видеокарту высотой в два слота. К сожалению, ограничение по максимальной длине видеокарты пока что не уточняется. Новинка оснащается блоком питания мощностью 400 Вт, чего будет достаточно для питания любой современной видеокарты.

Новинка, как и говорилось выше, подключается к системе с помощью интерфейса Thunderbolt 3, реализованного через порт USB Type-C, и она также может служить источником питания системы, к которой подключена. Также корпус External Graphics Dock оснащён четырьмя портами USB 3.0, один из которых поддерживает технологию быстрой зарядки мобильных устройств Quick Charge 3.0.

К сожалению, ни примерные сроки начала продаж, ни уж тем более ориентировочную стоимость внешнего корпуса для видеокарт External Graphics Dock компания Zotac пока что не обнародовала.