Меню

14 нм – Переход с 14 нм на 10 нм техпроцесс изготовления микросхем обещает крупнейший технологический прорыв

Через 10 лет Intel планирует перейти на техпроцесс 1,4 нм / Habr

Компания Intel заявила о своих планах по усовершенствованию процессоров. Конечная цель — опередить конкурентов, разработав наиболее продвинутые решения. На конференции International Electron Devices Meeting компания показала дорожную карту на ближайшее десятилетие.

Главная цель — за 10 лет перейти на 1,4-нанометровый техпроцесс. На данный момент таких планов нет ни у одного из конкурентов. В дорожную карту, к слову, включен 2019 год — это первая веха на пути к освоению нового техпроцесса. В этом году Intel освоила 10-нм техпроцесс.

Следующим этапом является освоение 7 нм технологии, что станет возможным благодаря внедрению технологии EUV — это литография со сверхжестким ультрафиолетовым излучением. Собственно, новый техпроцесс компания собирается осваивать каждые два года. После 7 нм следуют 5 нм — в 2023 году, затем — 3 нанометра, в 2025 году. В 2027 году компания собирается освоить 2 нм, а в 2029 — 1,4 нм.

Как именно Intel планирует реализовать эти планы — непонятно. Дело в том, что ей с трудом удалось начать выпускать 10 нм процессоры, при том, что компания поставляет большое количество 14 нм чипов. В то же время, AMD постепенно продвигается в 7 нм нише.

Плюс ко всему, корпорация Samsung достигла порога, который, по планам Intel, должен быть достигнут лишь в 2023 году. Речь идет о 5 нм чипах. TSMC, поставщик чипов для таких компаний, как Apple и AMD, уже начинает освоение 2 нм технологии. Правда, результаты могут быть получены не очень скоро, но начало все же положено.

В следующем году TSMC собирается выпустить на рынок 5 нм чипы. Это на три года раньше Intel. Возможно, в 2023 году, когда Intel планирует приступить к освоению 5 нм горизонта, конкуренты с успехом будут штурмовать 2 нм техпроцесс.

В ходе презентации компания Intel рассказала о технологии обратного портирования (back porting) в отношении процессоров. Она дает возможность модифицировать кристалл, который предназначен для более продвинутого техпроцесса, под стандарты предыдущих чипов. Компания надеется на то, что этот метод позволит выпускать процессоры без особых задержек.

Чтобы успеть достигнуть всех поставленных целей, компания собирается параллелить R&D, над каждым из техпроцессов будет работать отдельная команда специалистов. Т.е. команде, которая работает с 5 нм технологией, не придется ждать успехов в работе 7 нм команды.

Сейчас корпорация ведет активную научно-исследовательскую работу, разрабатывает новый дизайн своих чипов, изучает альтернативные материалы и т.п.

Intel прокомментировала задержку 10-нм норм и рассказала о будущих 14-нм продуктах

С тех пор, как Intel объявила, что массовый выход её 10-нм чипов отложен до 2019 года, возникли вопросы о том, что вызвало задержку и как четвёртое поколение 14-нм архитектуры сможет держать удар. На 46-й ежегодной технологической конференции JP Morgan доктор Венката «Мурти» Рендучинтала (Venkata «Murthy» Renduchintala), отвечающий за развитие процессорных архитектур в Intel, довольно подробно коснулся этих тем.

Когда его спросили о будущем 14-нм техпроцессе Intel (речь идёт о 14-нм+++, если Intel продолжит использовать эту номенклатуру), господин Рендучинтала отметил: «Мы обнаружили огромные возможности оптимизации в рамках нашего 14-нанометрового технологического процесса. Фактически, с самого первого поколения наших 14-нм норм и до новейшей версии 14-нм решений мы смогли повысить производительность на 70 % в результате этих модификаций и важных изменений. И это, откровенно говоря, даёт нам время добиться высоких показателей выхода 10-нм кристаллов до перевода на этот новый техпроцесс основных продуктов. Поэтому мы довольны планами по развитию 14-нм продуктов, которые обеспечат нам лидирующие позиции в ближайшие 12–18 месяцев, пока мы продолжим оптимизировать структуру затрат и доходность портфеля наших 10-нм предложений».

Частично это справедливо. 14-нм+ техпроцесс Intel использовал немного более высокие FinFET-транзисторы и позволял размещать элементы плотнее на подложке. Это дало возможность Kaby Lake достичь более высоких частот и улучшить показатели энергопотребления по сравнению со Skylake. Аналогичным образом 14-нм++ нормы позволили Intel выпустить четырёхъядерные процессоры (4C/4T) с теми же показателями TDP, которые ранее соответствовали двухъядерным четырёхпоточным (2C/4T) решениям. Но хотя 70-процентное улучшение производительности отражает действительность, всему есть пределы. Пусть Intel и обновила некоторые мобильные процессоры Core i3 с 2C/4T до 4C/4T, но маловероятно, что компания представит чип Core i3 или i5 6C/6T с показателями TDP 15 Вт на основе даже самой продвинутой 14-нм+++ архитектуры.

Ситуация с 14-нм нормами Intel аналогична тому, что GlobalFoundries и TSMC сделали с собственными технологическими процессами: просто Intel не называет их совершенно новыми нормами. Но есть неизбежный предел оптимизаций, и, учитывая, что Intel никогда не планировала использовать 14-нм нормы так долго, в настоящее время, думается, компания уже внесла большинство улучшений, на которые можно рассчитывать.

Когда Венката Рендучинтала спросили о планах относительно 10 нм, он сказал: «Мы поставляем 10-нанометровые решения в небольших объёмах. Думаю, что если вы вспомните то, что мы изначально планировали реализовать в рамках 10-нанометрового техпроцесса в начале 2014 года, то увидите, что цели были поставлены весьма агрессивные. Мы нацелились на 2,7-кратный коэффициент масштабирования по сравнению с 14-нм, который тогда только развёртывался. И при этом в рамках 14-нанометового техпроцесса мы реализовали 2,4-кратное масштабирование по сравнению с 22-нм нормами, поэтому цели нашей инженерной команды с точки зрения масштабирования транзисторов были крайне амбициозными...»

Кстати, Intel утверждает, что её 14-нм нормы по сравнению с «другими» техпроцессами отличаются более высокой (в 1,23 раза) плотностью транзисторов (впрочем, не ясно, сравнение идёт с Samsung или TSMC). Технолог отметил, что такие высокие цели наложились на дополнительные технические сложности, обусловленные переходом на EUV-нанолитографию при сохранении четырёх фотошаблонов.

Все эти слова и служат объяснением проблем с задержкой перехода Intel на 10-нм нормы: компания просто замахнулась на цель, которая оказалась ей не по зубам. Технологические нормы Intel всегда были впереди TSMC, Samsung или GlobalFoundries: 14-нм чипы Intel примерно эквивалентны 10-нм техпроцессам указанных компаний. С 10-нм нормами Intel хотела снова выйти вперёд за время, которое было потрачено для их освоения (это было до объявления о новой задержке, уже до 2019 года).

В то время как остальные полупроводниковые кузницы для BEOL (back end of line) применяют два фотошаблона (SADP, self-aligned double patterning), Intel использует четыре (SAQP). Это не только увеличивает себестоимость производства, но также усложняет техпроцесс и замедляет печать. Не ясно, почему Intel решила по-прежнему придерживаться SAQP для BEOL в 10-нм нормах, но комментарии господина Рендучинтала вполне красноречивы: доля выхода годных 10-нм кристаллов низка, а стоимость печати слишком высока. Компания выпускает 10-нм процессоры в крайне ограниченных объёмах, но не видит смысла осуществлять масштабный переход на новые нормы, пока 14-нм хорошо ей служат.

Сможет ли AMD воспользоваться этой ситуацией? Возможно, при условии, что ей удастся перейти на 7-нм нормы в чипах Ryzen 2 с GlobalFoundries. Но стоит помнить, что Intel всё меньше внимания уделяет рынку ПК, фокусируясь на центрах обработки данных. Корпоративные пользователи куда более инертны, и потому чипы AMD Epyc пока не добились особых успехов (никто даже внутри AMD не рассчитывает, что эти процессоры займут больше 4–6 % серверного рынка в текущем году).

Это первая столь серьёзная технологическая задержка Intel за последние два десятилетия. Компания не может позволить себе почивать на лаврах и игнорировать соперников, но всё же задержка 10-нм норм до 2019 года не станет катастрофой.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

14 нанометров и Intel Core M / Аналитика

Мы нечасто пишем репортажи с крупных выставок про Intel, однако это не значит, что американский гигант совсем не принимает в них участия. Просто обычно на стенде Intel демонстрируются продукты партнеров, которые были представлены на конференциях до этого, — а больше особенно ничего и не происходит. Но на сей раз представители Intel показывали то, что другие показать не могут в принципе: кремниевые пластины, произведенные по 14-нм техпроцессу, и процессоры Intel Core M — маленькие частички этих пластин.

Адам Кинг (Adam King), директор группы продуктового маркетинга по ноутбукам, вышел к аудитории с пластиной в руках — это, пожалуй, максимально наглядная демонстрация того, что 14-нм техпроцесс вообще существует. Адам — от лица Intel — утверждает, что все уже отлажено и готово для массового производства 14-нм чипов и что устройства на базе этих чипов мы увидим буквально через несколько недель. Говорилось это все с успокоительными интонациями: дескать, не тревожьтесь, все идет по плану, пускай даже от старого плана мы отстали, 14 нм будут – и будут в достаточных количествах. Видимо, Intel порядком устала от шумихи в прессе по поводу неудач и отсрочек с переходом на новую технологию.

⇡#14 нм: что нового

С точки зрения архитектуры отдельного транзистора 14-нм техпроцесс Intel представляет собой эволюционное развитие идей, заложенных в дизайне 22-нм транзисторов. Здесь также используются трехмерные транзисторы Tri-gate, но уже второго поколения. От первого оно отличается четырьмя основными моментами. Во-первых, уменьшено расстояние между диэлектрическими ребрами, проходящими перпендикулярно металлическому затвору (fin pitch). Во-вторых, количество этих ребер сокращено с трех до двух. В-третьих, высота барьеров стала больше. Ну и в-четвертых, само собой разумеется, 14-нм транзистор в абсолютном масштабе значительно меньше 22-нм транзистора. 

Зачем это все нужно? Масштабы во многом говорят сами за себя. Расстояние между диэлектрическими ребрами уменьшилось с 60 до 42 нм, между затворами (gate pitch) — с 90 до 70 нм, между соединениями (interconnect pitch) — с 80 до 52 нм. Соответственно, на кристалл той же площади теперь помещается куда больше транзисторов – их плотность ощутимо выросла. Увеличение высоты барьеров с 34 до 42 нм позволило повысить мощность управляющего тока и производительность транзистора. Ну а уменьшение числа барьеров с трех до двух дало опять-таки большую плотность размещения и снижение емкостного сопротивления.

Для сравнения: если в рамках 22-нм техпроцесса площадь ячейки памяти SRAM составляла примерно 0,108 мкм2, то 14-нм техпроцесс позволил сократить это значение где-то до 0,059 мкм

2 — почти в два раза. В качестве второго примера, немного забегая вперед, приведем соотношение размеров чипов Haswell и Broadwell: 22-нм мобильный процессор Haswell имеет площадь кристалла 131 мм2, в то время как 14-нм Broadwell довольствуется 82 мм2. При этом Haswell насчитывает около 1 миллиарда транзисторов, а Broadwell — порядка 1,3 миллиарда.

Intel также удалось ощутимо снизить токи утечки, что позволяет в рамках одного и того же техпроцесса производить совершенно разные чипы: от мобильных (со сравнительно невысокой производительностью и минимальными токами утечки — и, соответственно, низким энергопотреблением) до серверных (с заметно более высокой производительностью, чем у предыдущего поколения, при неизменном уровне токов утечки).

Производительность на ватт Intel считает самым важным параметром своих чипов. Последние несколько лет эта величина возрастает примерно в 1,6 раза при переходе на каждый новый техпроцесс, но при переезде на 14 нм она увеличилась сразу в 2 раза. Intel называет это самой лучшей оптимизацией за всю свою историю — неудивительно, что на такой серьезный прорыв потребовалось больше времени, чем обычно.

Площадь одного логического элемента при переходе между техпроцессами уменьшается примерно в 2 раза. У остальных производителей чипов (для примера на слайдах приводятся IBM и TSMC) дела до недавнего времени в целом обстояли так же, однако они умудрялись удерживать абсолютное значение площади логического элемента на более низком уровне — пускай и с отставанием от Intel на два года. Сейчас в Intel уверены, что держать те же темпы и дальше конкуренты не смогут: тогда как Intel представляет уже второе, оптимизированное (в том числе в плане площади) поколение трехмерных транзисторов FinFET, остальные только-только начинают на них переходить — и это должно стать сдерживающим фактором в их развитии. По крайней мере к такому суждению сотрудники Intel пришли на основании публикаций конкурентов.

В то время как производительность каждого транзистора растет, его удельная стоимость падает. Это логично: площадь транзистора от поколения к поколению уменьшается быстро, стоимость квадратного миллиметра чипа из-за усложнения технологии растет, но медленнее. Соответственно, средняя цена транзистора снижается. Это позволит сохранить цены на процессоры примерно на прежнем уровне — при росте количества транзисторов в них. И пусть даже в случае 14-нм техпроцесса цена квадратного миллиметра скакнула ощутимо выше, чем раньше, плотность их размещения выросла еще более ощутимо.

На данный момент 14-нм техпроцесс уже введен на двух фабриках Intel в США — в штате Орегон и в штате Аризона, а в 2015 году на новую технологию будет переведена третья фабрика — в Ирландии. По расчетам Intel, полностью удовлетворить спрос на 14-нм чипы компания сможет к I кварталу 2015 года. И одними из первых продуктов, созданных по новой технологии, станут процессоры Intel Core M семейства Broadwell, предназначенные для мобильных компьютеров.

⇡#Intel Core M: война с вентиляторами

В Intel считают, что в среднем пользователи меняют свои компьютеры где-то раз в 4 года. И предлагают оглянуться назад и посмотреть, что в них за последние 4 года изменилось. А изменилось действительно многое — 4 года назад среднестатистический ноутбук представлял собой здоровенный кирпич весом под 3 кило, с оптическим приводом и временем автономной работы около 3-4 часов. С TN-матрицей, разрешение которой не превышало 1366х768 точек, и толщиной добрых 4 сантиметра. Сейчас же оптические приводы почти исчезли, масса снизилась, а время жизни от батареи выросло до 6-8 часов. Ноутбуки на Haswell при низкой нагрузке и вовсе способны прожить от батареи 15 часов, а то и больше — полноценное тестирование аккумуляторов в лаборатории 3DNews теперь занимает порядка недели. Разрешение выросло до Full HD, а средняя толщина корпуса снизилась где-то до 20 мм.

Intel Core M во всей своей красе

Intel Core M во всей своей красе

Широкое распространение получили всевозможные трансформеры, планшеты на Windows с пристегивающейся клавиатурой и прочие устройства, которые несколько лет назад было не так-то просто даже представить. Продажи подобного рода компьютеров “два в одном” за последний год выросли в 3 раза, различных устройств представлено более 70 — Intel считает, что рынок вернулся к здоровому состоянию: он развивается, производители стараются придумать что-то новое (то, что в целом рынок ПК падает, Intel в своем докладе не упоминает).

Intel Core M во всей своей красе

Однако большинство таких устройств до сих пор оснащается вентилятором — пусть даже большую часть времени он вращается на едва слышимых оборотах. От вентилятора есть и другие проблемы: он занимает место внутри корпуса, его механические части подвержены поломкам, в самих устройствах приходится делать вентиляционные отверстия. В общем, с выходом Core M Intel решила от вентиляторов отказаться. Совсем. А параллельно сделать устройства на его основе тоньше, мощнее и автономнее.

Lenovo Helix 2 -- планшет с пристегивающейся клавиатурой на базе Intel Core M. И никаких вентиляторов

Lenovo Helix 2 — планшет с пристегивающейся клавиатурой на базе Intel Core M. И никаких вентиляторов

Как этого добиться? В первую очередь благодаря снижению TDP процессоров и их размеров, а также размеров необходимой им электрической обвязки. Адам привел достаточно наглядный пример. Для начала он продемонстрировал материнскую плату от Apple MacBook Air последнего поколения — хорошо оптимизированную и действительно небольшую. Создать настолько компактную плату — настоящее компьютерное искусство. А потом достал плату в два раза меньшего размера — это референсный дизайн Intel, на котором разместилось все то же самое, только на базе Broadwell. Такая материнская плата занимает меньше места в корпусе, освобождая пространство для батареи. То есть, даже если сделать корпус устройства тоньше, время жизни от батареи останется достаточно высоким.

Все познается в сравнении: сверху плата MacBook Air, снизу референсный дизайн Intel на Core M

Все познается в сравнении: сверху плата MacBook Air, снизу референсный дизайн Intel на Core M

Отдельно стоит отметить, что плата с напаянными на ней чипами стала еще и в два раза тоньше, что позволяет делать устройства меньшей толщины. Пример — новый Lenovo ThinkPad Helix 2: тонкий, легкий, без вентилятора. Если в 2010 году процессоры для ультрамобильных ПК потребляли примерно 18 Вт, то в конце 2014-го будут требовать не больше 6 Вт. Собственно, сам процессор в сборе тоже стал примерно в два раза меньше — и в два раза тоньше.

Все познается в сравнении: сверху плата MacBook Air, снизу референсный дизайн Intel на Core M Все познается в сравнении: сверху плата MacBook Air, снизу референсный дизайн Intel на Core M

У Intel есть специальная диаграмма, иллюстрирующая процесс подбора оптимальных характеристик чипа с точки зрения его пригодности для построения планшетов той или иной толщины и типоразмера. Верхний предел даже для самых толстых “тринашек” на этой диаграмме — 6 Вт. Напомним, что столько потребляют, например, 8-ядерные ARM-процессоры Samsung Exynos. Ну а минимум — и вовсе 3 Вт: еще недавно даже “Атомы” были намного более прожорливыми. А здесь — полноценная архитектура Core.

Все познается в сравнении: сверху плата MacBook Air, снизу референсный дизайн Intel на Core M

⇡#Из чего состоит Core M

Как мы уже говорили, процессоры Intel Core M носят кодовое имя Broadwell и в интеловской схеме “Тик-так” должны представлять собой “тик”: переход на новый техпроцесс без существенных изменений в архитектуре. Однако изменения все же есть, и, пожалуй, весьма существенные. 

Материнская плата выглядит игрушечной

Материнская плата выглядит игрушечной

Как и в наиболее компактных процессорах поколения Haswell, в Core M в одном корпусе совмещены две микросхемы – непосредственно процессор (в который встроены графика и контроллер памяти), а также южный мост. Последний, помимо всяких привычных вещей, включает теперь аудиокодек и модуль Wi-Fi. Увы, до той степени интегрированности, которая типична для нынешних ARM-процессоров, решения на «взрослой» версии архитектуры x86 еще не дошли: вместо полноценной системы-на-чипе пока приходится довольствоваться системой-на-двух-чипах.

Материнская плата выглядит игрушечной

Касательно изменений в процессорных ядрах информации известно пока что не слишком многое, надо понимать, что речь идёт о “тике”, а, значит, ничего революционного ждать не надо. Впрочем, если вспомнить предыдущие шаги, сопряжённые со сменой технологического процесса, например, Westmere или Ivy Bridge, то становится понятно, что совсем без улучшений Intel обойтись не могла. И поэтому слова представителей микропроцессорного гиганта о том, что удельная производительность Broadwell по сравнению с Haswell должна увеличиться примерно на 5%, особого удивления не вызывают. Это примерно такой же прогресс, как мы видели в момент перехода с Sandy Bridge на Ivy Bridge, и при этом Intel явно даёт понять, что потенциально Broadwell могут работать на тактовых частотах как минимум не меньших, чем Haswell.

Сделанные в Broadwell улучшения, конечно, фундаментального характера не имеют. В основном, инженеры поработали над внутренними буферами и увеличили их вместимость, что в конечном итоге позволяет снизить простои исполнительного конвейера. Например, большее окно планировщика даёт возможность реализовать в Broadwell внеочередное исполнение инструкций ещё эффективнее, чем в Haswell, а увеличенный в полтора раза буфер ассоциативной трансляции (L2 TLB) снижает простои при преобразовании адресов. При этом вся схема трансляции приобрела второй обработчик промахов, что позволяет обрабатывать две операции преобразования адресов параллельно. Кроме того, в очередной раз улучшились и алгоритмы предсказания переходов. В Broadwell внимание было уделено правильному предсказанию адресов, что должно положительно сказаться на обработке предстоящих сложных операций ветвления.

Материнская плата выглядит игрушечной

Впрочем, одними только изменениями входной части исполнительного конвейера дело не ограничивается. Кое-что сделано и для повышения чистой математической производительности, а конкретно, инженеры Intel полностью переделали схему обработки операций умножения и деления с плавающей точкой. Благодаря этому темп исполнения умножений возрос с пяти до трёх тактов, а деления ускорились за счёт исполнения на широком 10-битном делителе. В дополнение к этому оптимизации получили и векторные gather-инструкции из набора AVX2. Представители Intel говорят и об улучшении в Broadwell встроенной криптографии, но мы пока не можем однозначно интерпретировать, о чём в действительности идёт речь.

Очевидно, что Intel могла внедрить в Broadwell и более внушительный набор улучшений,  если бы не явный прицел компании на снижение энергопотребления. Теперь на пути всех микроархитектурных оптимизаций поставлен строгий фильтр: какое-то улучшение внедряется только в том случае, если при росте производительности на 2% оно увеличивает энергопотребление не более чем на 1%. Ранее подобное правило было сформулировано с соотношением 1:1, но теперь оно стало вдвое более строгим. А это значит, что обещанный Intel 5-процентный рост производительности процессорных ядер Broadwell опирается не более чем на 2,5-процентное увеличение удельного энергопотребления.

Зато вот графика в Core M совсем не такая, как в Haswell. Intel HD Graphics 5300 поддерживает DirectX 11.2, OpenGL 4.2 и экраны с 4К-разрешением. На снимке процессора видно, что графический адаптер теперь занимает больше половины от всей площади кристалла — этим в свое время хвасталась, да и продолжает хвастаться AMD. Новая графика обеспечивает прирост производительности в современных играх порядка 40% и примерно 80%-е ускорение в кодировании видео.

Схема процессора Intel Core M

Схема процессора Intel Core M

Более приятная новость для пользователей планшетов и ультратонких ноутбуков состоит в том, что Intel наконец-то удалось снизить энергопотребление графики в тех задачах, где она используется сравнительно активно. Например, в прошлом поколении сокращение времени работы от батарей при просмотре видео было весьма ощутимым – теперь это исправили.

ASUS Zenbook UX305 -- информация о системе

ASUS Zenbook UX305 — информация о системе

Встроенный аудиокодек позволяет решить сразу две проблемы. Во-первых, его появление практически закрывает вопрос с поиском драйверов: Intel славится поддержкой практически любых операционных систем. Во-вторых, при воспроизведении видео со звуком или просто музыки снижается нагрузка на процессорные ядра — часть переносится на экономичный аудиокодек, что позволяет экономить заряд батареи. Что касается беспроводных соединений, то, помимо уже привычного 802.11ac (модуль Intel Wireless AC-7265), заявлена поддержка технологии Intel Wireless Display 5.0 и WiGIG – с помощью последнего будет реализована работа с беспроводными док-станциями.

Lenovo Helix 2 -- информация о системе

Lenovo Helix 2 — информация о системе

В целом процессоры Intel Core M предназначены для широкого спектра устройств — от обычных тонких ноутбуков до тех самых трансформеров “два в одном” и просто мощных планшетов. То есть это сравнительно низкопроизводительные и очень низковаттные процессоры. Номинальная, «гарантированная» частота виденных нами экземпляров не переваливала за отметку в 1 ГГц. Чипы поддерживают динамический разгон (Turbo Boost) до существенно более высоких частот. Но, как мы знаем, конкретные значения, до которых процессор и графическое ядро смогут разогнаться, будут зависеть от того, насколько эффективно производителю данного конкретного устройства удалось решить проблему отвода тепла (напомним, решать ее придется без использования вентиляторов).

Lenovo Helix 2 -- информация о системе

К созданию устройств на Intel Core M уже приступили все крупнейшие партнеры Intel – Acer, ASUS, Dell, HP и Lenovo. Более того, на IFA 2014 ASUS уже продемонстрировала ноутбук Zenbook UX305 на базе Intel Core M 5Y10, а Lenovo показала упомянутый выше ThinkPad Helix 2. И то ли еще будет.

Lenovo Helix 2 -- информация о системе

ASUS Zenbook UX305 с процессором Intel Core M на борту

⇡#Заключение

В целом в плане железа индустрия мобильных ПК за последние несколько лет совершила потрясающий скачок. Кто мог подумать, что современные процессоры для такого рода устройств будут потреблять столько же, сколько чипы телефонов? Да и производители конечных устройств научились здорово оптимизировать использование пространства в своих мобильных компьютерах, ставить в них качественные дисплеи, не менее качественные клавиатуры и тачпады, а также — порой вполне удачно — экспериментировать с форм-факторами. В результате сдерживающей прогресс силой на данный момент является софт — по сути, для всего этого железного великолепия операционные системы в глобальном масштабе делает лишь один разработчик, и далеко не всем нравится то, что он предлагает.

Lenovo Helix 2 -- информация о системе

В общем, следующий ход — за производителями софта. Им предстоит научиться использовать то, что уже реализовали производители железа, и тогда, наверное, взаимодействие человека и компьютера ощутимо изменится — в лучшую сторону. Intel в какой-то мере тоже является производителем ПО и прилагает некоторые усилия к тому, чтобы сдвинуть дело с мертвой точки. Но усилиями одной только Intel здесь не обойтись.

Благодарим компанию Sony и агентство PRT за предоставленную для съемки на выставке камеру  Sony ILCE-6000 .

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Мы активно разрабатываем 14-нм FinFET микросхемы

Advanced Micro Devices на этой неделе впервые подтвердила, что инженеры компании уже разрабатывают микросхемы, которые будут производиться по технологическому процессу 14 нм FinFET, который использует транзисторы с вертикально расположенным затвором. Заявление AMD показывает, что компания закажет производство своих новых чипов либо GlobalFoundries, либо Samsung Electronics, а не Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., что является большим сюрпризом.

«Мы активно разрабатываем ряд продуктов, которые будут производиться по технологии 14 нм FinFET», — сказала Лиза Су (Lisa Su), президент и исполнительный директор AMD, в ходе ежеквартальной телефонной конференции с инвесторами и финансовыми аналитиками.

300-мм подложки в производственном комплексе GlobalFoundries

300-мм подложки в производственном комплексе GlobalFoundries

TSMC, крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников, будет предлагать своим клиентам технологические процессы 16nm FinFET и 16nm FinFET+ начиная с третьего квартала 2015 года. Компании GlobalFoundries и Samsung Electronics будут использовать для производства технологические процессы с размером элемента 14 нм, которые известны под названиями 14nm LPE (ранняя версия) и 14nm LPP (версия, которая будет доступна чуть позже). В конце прошлого года Samsung объявила о начале коммерческого производства микросхем по технологии 14LPE, а GlobalFoundries готовится начать коммерческое производство 14-нм чипов по технологии 14LPE в первой половине 2015 года.

В AMD не раскрывают, какие из её микросхем будут изготавливаться с применением 14-нм техпроцесса (равно как компания не рассказывает, какую из двух технологических норм планируется задействовать). Тем не менее, зная особенности текущих взаимоотношений между AMD и GlobalFoundries, логично предположить, что технологические процессы 14-нм будут использованы для всего спектра продукции Advanced Micro Devices, включая центральные процессоры, графические процессоры Radeon, а также чипы, изготовляемые на заказ, вроде тех, на базе которых строятся игровые консоли Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4.

Микросхема AMD

Традиционно TSMC производила для AMD большую часть графических процессоров AMD Radeon. Если AMD планирует использовать технологический процесс 14nm FinFET вместо 16nm FinFET, это будет означать, что компания сократит свои заказы тайваньскому партнёру. Учитывая, что TSMC отстаёт от своих конкурентов по части внедрения новейших технологических процессов, решение AMD разрабатывать новые чипы под техпроцессы GlobalFoundries и Samsung выглядит логичным.

С одной стороны, план AMD перевести существенную часть заказов GlobalFoundries (и, возможно, Samsung) можно считать тревожным сигналом для TSMC, поскольку AMD является одним из крупнейших клиентов компании. С другой стороны, следует отметить, что многие крупные разработчики микросхем сегодня создают чипы как под технологии TSMC, так и под технологии GlobalFoundries/Samsung, чтобы подстраховаться на случай недостаточного количества производственных мощностей и/или низкого выхода годных. В этой связи, решение AMD положиться эксклюзивно на GlobalFoundries выглядит относительно рискованным.

Отдельно AMD подтвердила, что она раскроет более подробную информацию о своих долгосрочных планах на конференции для финансовых аналитиков, которая состоится в мае этого года. Учитывая сроки, когда GlobalFoundries планирует начать производство чипов по технологии 14 нм, можно ожидать, что первые микросхемы AMD, выполненные по данному техпроцессу, увидят свет в первой половине следующего года.

«Что касается сроков появления 14-нм FinFET-чипов, мы будем говорить о наших долгосрочных планах на специальном мероприятии для финансовых аналитиков», — сказала госпожа Су.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

почему ИТ-гигант возвращает 22-нм техпроцесс / ИТ-ГРАД corporate blog / Habr

В одном из наших материалов мы рассказывали, почему производители все чаще откладывают разработку новых техпроцессов. Там мы упоминали, что Intel вновь отложили выход 10-нм чипов — на этот раз до 2019 года. В прошлом месяце стало известно, что компания планирует пойти «дальше» и вернутся к 22-нм техпроцессам. Сегодня мы решили обсудить ситуацию, поговорить причинах такого решения и о том, чем это может обернуться для пользователей.


/ фото Fritzchens Fritz PD

Почему так получилось


В Intel планировали выпустить чипы по 10-нм техпроцессу еще в 2016. Но на протяжении последних двух лет компания регулярно откладывает релиз. Сейчас дата выхода новых чипов назначена на 2019 год (и остаётся непонятно, на какую его половину). В компании говорят, что задержка вызвана невозможностью добиться высокого процента выхода готовых процессоров.

Несмотря на то что ИТ-гигант бросил на разработку 10-нм чипов все силы, производственные объемы растут медленно. Intel выпускают 10-нм микросхемы в небольших количествах. Например, первые процессоры Core i3-8121U выполнены по 10-нм техпроцессу и уже устанавливаются в устройства Lenovo. Однако о широкомасштабном производстве в компании пока не говорят.

Чем это обернулось


Гонка за 10-нм техпроцессом привела к нехватке 14-нм процессоров на рынке. Производители ПК, которые рассчитывали на 10-нм устройства, были вынуждены закупать больше 14-нм решений. Производственные линии ИТ-гиганта оказались неспособны удовлетворить растущий спрос.
В результате цены на процессоры начали расти. Резидент Reddit подсчитал, что за последние месяцы у одного из немецких ритейлеров стоимость процессоров Intel выросла на 25% (третий график).
Оказали влияние на ситуацию и контракты Intel на поставку сотовых модемов для Apple. В частности, последние модели iPhone — XS и XS Max — имеют модемы Intel PMB9955, которые реализуются на 14-нм техпроцессе. Учитывая, что Apple продаёт миллионы новых смартфонов ежегодно, производственные мощности Intel оказались серьезно загружены.

Проблема с нехваткой чипов незамедлительно отразилась на расстановке сил на рынке производителей процессоров: Intel и AMD. В июне доля AMD равнялась 45%, в августе — уже 51%, установив количество проданных CPU на рекордной отметке. Неудачи Intel могут сказаться и на рынке в целом.

Аналитики из JP Morgan говорят, что нехватка 14-нм может снизить продажи ПК на 7%.

В Intel уже прорабатывают варианты выхода из ситуации. В частности, компания инвестировала еще один миллиард долларов в производство 14-нм чипов, а также придумала временное решение.

Что будут делать


Компания Intel решила вернуться к 22-нм техпроцессу. С использованием этого техпроцесса будут выпускать чипсет h410C. Это должно помочь перераспределить нагрузку на производственные мощности.


/ фото Jpogi CC

Плюсом это позволит «ослабить финансовое давление» на бюджет ИТ-гиганта, так как стоимость производства 22-нм микросхем значительно меньше, чем 14-нм. В Gartner подсчитали, что проектирование чипа по 14-нм техпроцессу обходится в 80 млн долларов, а по 28-нм процессу — 30 млн долларов (22-нм, вероятно, будет немного дороже).

Последствия


Производство 22-нм чипсетов позволит компании вернуть себе долю рынка. Эти устройства будут стоить дешевле и, как заявляет производитель, не сильно потеряют в характеристиках. Поэтому они вполне смогут стать временной альтернативой 14-нм для офисных и домашних ПК.

Отметим, когда Intel объявили, что они все-таки смогут поставить необходимое количество микросхем и удовлетворить спрос, акции AMD упали на 5,2%, а у Intel — выросли на 3,1%. Кроме того, по словам исполняющего обязанности CEO Intel Боба Свона (Bob Swan), у компании достаточно мощностей, чтобы восстановить позиции на рынке до конца года.



P.S. Еще мы пишем об IaaS и не только — в нашем Telegram-канале:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *