A TSMC már 2nm-en gyárthat 2024-re?

sk

2019. október 30., 22:23

Kommentek száma 0  A cikkhez tartozik képgaléria 

A világ vezető félvezetőgyártója a TSMC óriási tempóban fejleszti gyártástechnológiáit. Jelenleg a 7 nm-es DUV, illetve a 7 nm-es EUV technológiákkal szolgálják ki a megrendelőket, de hamarosan a 6 nm-es, illetve az 5 nm-es EUV gyártástechnológiák is csatasorba állnak. Az 5 nm-es csíkszélességre támaszkodó termelés ráadásul hamarabb fel is futhat, mint a korábbiak. A DigiTimes értesülései szerint a TSMC továbbra sem lassít, ugyanis már a 3 nm-es csíkszélességgel dolgozó üzemegységek építését tervezik, ennek érdekében egy 30 hektáros területet is vásároltak a Souther Taiwan Science Park területén. A 3 nm-es gyártástechnológia persze majd csak évek múlva, valamikor 2023 folyamán állhat tömegtermelésbe, már amennyiben minden a terveknek megfelelően halad. A tajvani bérgyártó a jelek szerint addig akarja ütni a vasat míg meleg: jelenleg óriási kereslet van a különböző gyártástechnológiáira, ami miatt a rendelések leadása és teljesítése között eltelő átfutási idő közel háromszorosára nőtt az elmúlt hónapok során. A cég erre nemrégiben úgy reagált, hogy megemelte a tőkeberuházásra szánható összegkeretet, vagyis 10-11 milliárd dollár helyett 14-15 milliárd dollárt különítettek el új gyártósorok felállítására.

Nagyon jól áll a TSMC második generációs 7 nm-es gyártástechnológiája. És a 6 nm-es csíkszélességgel kapcsolatos munkálatok is a tervek szerint haladnak. A TSMC első generációs 7 nm-es gyártástechnológiája már egy éve tömegtermelésben dolgozik, népszerűsége pedig igen nagy, ennek köszönhetően az utóbbi időszakban alaposan megnőtt a rendelés leadása és teljesítése közötti időablak – a szokásos két hónap helyett már hat hónapra rúg. Éppen ezért a TSMC arra kérte a megrendelőket, hogy tervezzenek előre, azaz adják le a 2020-as évre vonatkozó megrendeléseiket időben. Az elmúlt hónapok folyamán egyébként már a második generációs 7 nm-es gyártástechnológia is tömegtermelésbe állt, ami azért jó hír, mert ez már nem pusztán DUV, hanem EUV technológiát is használ a különböző rétegek mintázásához, így a bonyolultabb dizájnokat egyszerűbben és gyorsabban el lehet készíteni. A második generációs 7 nm-es csíkszélesség, azaz az N7+ esetében természetesen a tranzisztorsűrűség is nőtt, méghozzá 15-20% közötti mértékben, míg a fogyasztás 10%-kal csökkenhet azonos komplexitás és órajel alkalmazása esetén. Külön jó hír, hogy az N7+ alig két negyedéve üzemel termelésben, mégis ugyanolyan kihozatali arány elérésre képes, mint az egy évnél is régebbi N7. Az N7+ gyártástechnológia iránt természetesen több nagy és neves partner érdeklődik, így megrendelések is bőven akadnak – jó példa erre a Huawei által tervezett Kirin 990 5G SoC. Ezzel együtt a 6 nm-es csíkszélesség, vagyis az N6 gyártástechnológia fejlesztése is remekül áll, azaz a következő év első negyedévében már megindulhat rajta a kísérleti termelés, míg az év vége felé a tömegtermelés is kezdetét veheti.

Jövő márciusban állhat tömegtermelésbe a TSMC 5 nm-es node-ja. A tajvani bérgyártónál minden a tervek szerint halad, ami igencsak jó hír. Az 5 nm-es gyártástechnológia esetében EUV (Extreme Ultra-Violet) típusú levilágítást használnak, csak úgy, ahogy a második generációs 7 nm-es gyártástechnológia esetében is, ám nem az összes rétegnél vetik be ezt a módszert, ahogy azt megszokhattuk. Hogy milyen előnyöket nyújt az 5 nm-es csíkszélesség az aktuális 7 nm-es node-hoz képest? A korábbi ígéretek szerint a teljesítmény 15%-kal emelkedhet, a fogyasztás nagyjából 30%-kal csökkenhet, míg a tranzisztorsűrűséget igen komoly mértékben, 80%-kal növelhetik, így ugyanakkora lapkafelületen 1,8x több tranzisztor kaphat helyet. Ezzel egy időben 7 nm-es fronton már nem ennyire rózsás a helyzet, hiszen sokkal több megrendelés érkezik, mint amekkora gyártókapacitás rendelkezésre áll, így a korábbi átfutási idő megháromszorozódott, azaz két hónap helyett már közel hat hónapot kell várni a megrendelés leadása és az adott lapka leszállítása között, ami a piaci szereplők számára egyáltalán nem jó hír.

A TSMC megkezdheti a 2 nm-es gyártástechnológia fejlesztését. Az új gyártástechnológia várhatóan 5 év múlva állhat termelésbe. A bérgyártással foglalkozó vállalatok között meglehetősen kiélezett a verseny annak érdekében, hogy ügyfeleiknek a lehető legfejlettebb gyártástechnológiát kínálhassák, méghozzá a lehető legjobb feltételek mellett. Ezen a téren jelenleg a Samsung és a TSMC között folyik a legnagyobb vetélkedés, hiszen jelenleg csak ez a két gyártó, amelyeknél 2020 környékén már használatban lehet az 5 nm-es gyártástechnológia, sőt, később mindketten tovább szeretnének lépni 3 nm-re is. Az elkövetkező időszakban kiderül, sikerül-e tartani a menetrendet. A felek közötti versenygést remekül szemlélteti, hogy a Samsung nemrégiben elhalászott néhány megrendelést a TSMC orra elől, mivel riválisánál jobb ajánlatot adott a partnereknek. Ennek köszönhetően az Nvidia Ampere sorozatú grafikus processzorai, valamint a Qualcomm Snapdragon 865-ös SoC egysége is a Samsung üzemeiben készülhet – ez részben annak is köszönhető, hogy a TSMC egy picit túlvállalta magát a 7 nm-es gyártástechnológia terén.

A verseny persze tovább folytatódik majd, ugyanis a TSMC már 2020-ra elkészül a tajvani Hszincsu területén legújabb, 3 nm-es gyártósorokat fogadó üzemével. Ugyanebben az üzemben kapnak majd helyet a 2 nm-es csíkszélességgel dolgozó gyártósorok is, amelyek várhatóan 2024 folyamán állhatnak termelésbe. A TSMC szóvivője, Zhuang Zishou ezzel együtt azt is megerősítette, hogy a vállalat már most készen áll a 2 nm-es gyártástechnológiával kapcsolatos kutatási és fejlesztési feladatok megkezdésére, így hamarosan az érdemi munka is elindulhat. Az persze még erősen kérdéses, hogy 2024-re tényleg sikerül-e beindítani a kísérleti termelést, illetve a tömegtermelést, hiszen addig még nagyon sok olyan dolog jöhet közbe, amelyek nehezíthetik a munkát.

Túl sok 7 nm-es megrendelést kap a TSMC, ami gondokat okoz

A szokásos két hónap helyett már közel hat hónapot kell várni a rendelés leadásától a lapkák legyártásáig.

Iparági információk alapján nagyon úgy tűnik, hogy a TSMC 7 nm-es gyártástechnológiája iránt egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik, a megrendelések egyre növekvő számát pedig egyre kevésbé képes időben teljesíteni a tajvani bérgyártó. A DigiTimes szerint az egyre növekvő partneri megrendelések miatt egyre növekszik az az idő is, ami a megrendelés leadása és a termék leszállítása között eltelik. Ez normál esetben általában két hónap szokott lenni, ám az aktuális helyzet miatt jelentősen romlik a vállalási idő: a két hónapos átfutási időből már csaknem hat hónap lett, azaz háromszor több ideig kell várni a megrendelés leadása és teljesítése között, ami több szempontból is probléma.

A megnövekedett átfutási idő miatt a partnereknek jó előre meg kell becsülniük, mekkora igény mutatkozik majd termékeikre, ám ha a becsült igény végül nem esik egybe a valós igénnyel, az egyrészt túltermelést, másrészt hiányt is okozhat – attól függően, felfelé vagy lefelé mozdulnak-e el a vásárlói igények. Ez a helyzet több vállalat számára is kellemetlenséget jelenthet, hiszen sokan veszik igénybe a TSMC szolgálatait. Az AMD aktuális termékpalettájának oroszlánrésze pont a 7 nm-es csíkszélességre támaszkodik, így a vállalatot nagyon érzékenyen érintheti a TSMC aktuális helyzete, de ugyanígy az Apple, a Qualcomm, illetve az Nvidia számára sem mindegy, mennyi idő alatt lesz termék a leadott rendelésekből. Igaz, az Nvidia a korábbi beszámolók alapján következő generációs grafikus processzorainak gyártásához már nem csak a TSMC, hanem a Samsung szolgálatait is igénybe veheti majd.

A TSMC közben a 7 nm-es csíkszélesség fejlettebb kiadásain is dolgozik, amelyekkel nagyobb teljesítmény, illetve kisebb fogyasztás érhető el, plusz a következő generációs node-ok fejlesztésére is nagy figyelmet fordítanak, hiszen a jövő szempontjából nagy jelentőséggel bírnak. Az új 7 nm-es node-ok segítségével valamelyest enyhíthető lesz a túl sok megrendelés okozta kellemetlen helyzet, de ezzel egy időben a legfejlettebb gyártástechnológiákat használó üzemegységek kapacitásának bővítését is tervezi a vállalat.

A TSMC 6 nm-es gyártástechnológiát is fejleszt

A TSMC a 7 nm DUV és 7 nm EUV gyártástechnológiák mellé egy 6 nm EUV megoldást is készített, ami lényegében a piacvezető N7 technológia alapjaira támaszkodik. Ahogy a Samsungnál a 6 és az 5 nm esetében, úgy a TSMC-nél is egyszerű a 7 nm-es, azaz N7-es gyártástechnológiáról N6-os csíkszélességre történő átállás, ami a közös alapoknak köszönhető. Az N6 éppen ezért kellően versenyképes lesz a piacon, teljesítmény/költség aránya pedig kiemelkedően jó, valamint az N7-esről az N6-osra történő migráció is gyorsan, zökkenőmentesen mehet végbe az újra felhasználható eszközöknek és technológiáknak köszönhetően, ami nagy könnyítés a partnerek számára.

A vállalat közleménye szerint az N6-os gyártástechnológia az EUV alapokon nyugvó N7+-hoz képest 18%-kal magasabb tranzisztorsűrűség elérésére ad lehetőséget, ami mindenképpen előnyösnek tűnik. A vállalat szerint az EUV alapú N6-os gyártástechnológia rengeteg területen jöhet jól, így egyebek mellett felsőkategóriás és középkategóriás mobil SoC egységek, mesterséges intelligenciával kapcsolatos feladatokat gyorsító megoldások, 5G-s modemek, grafikus processzorok, valamint nagyteljesítményű központi egységek is készülhetnek rajta.

A TSMC vezetése most úgy tervezi, hogy az N6-os gyártástechnológia 2020 első negyedévében állhat kísérleti termelésbe. A sorozatgyártás beindításával kapcsolatban egyelőre nem adott tájékoztatást a vállalat. A 7 nm-es EUV, azaz az N7+ gyártástechnológia idén júniusban állt tömegtermelésbe.

TSMC: a legtöbb megrendelő 7 nm-ről 6 nm-re vált majd

A tajvani bérgyártó szerint az N6-os gyártástechnológia nagy népszerűségnek örvend majd.

TSMC április közepén már említést tett arról, hogy a DUV levilágítást használó N7, illetve az EUV technológiát is bevető N7+ gyártástechnológiák mellett később egy N6-os, azaz 6 nm-es csíkszélességre támaszkodó technológia is érkezni fog, ami köztes lépcsőként remek szolgálatot tehet a piacon. Mivel az aktuális N7, illetve az érkező N6 gyártástechnológia esetében ugyanazok a tervezési szabályok lesznek érvényben, vagyis mindkét megoldásnál fel lehet használni ugyanazokat az eszközöket, gazdaságos és egyszerű lesz áttérni az újításra, ami fejlettebb alapokon nyugszik és nagyobb tranzisztorsűrűséggel kecsegtet.

Nagy reményeket fűznek az N6 gyártástechnológiához. A TSMC vezetője, CC Wei a vállalat pénzügyi eredményeit ismertető összejövetelen már arról is beszélt, mire számít az N6-os gyártástechnológia esetében, már ami a megrendelői bázist illeti. Szerinte a bérgyártó ügyfeleinek jelentős része válthat az N7 gyártástechnológiáról az N6-ra, ami így meglehetősen népszerűnek ígérkezik.

EUV rétegek terén egyébként érdekes adalék, hogy a második generációs 7 nm-es gyártástechnológia, vagyis az N7+ esetében maximum négy darab EUV alapú réteket lehet bevetni, de az N6 esetében ez a szám már eggyel növekszik, míg a később érkező N5, ami már 5 nm-es csíkszélességet használ, akár 14 EUV réteggel is rendelkezhet.

A TSMC szerint az N7 és az N7+ gyártástechnológiák a 2019-es szilíciumostya-gyártásból származó teljes érbevételnek már több, mint a negyedét adják majd – a DUV alapú N7 persze valamivel népszerűbb lesz, mint az EUV alapú N7+, ami igazából nem is nagy meglepetés, hiszen az N7 régebb óta elérhető, így több megrendelőt vonzott. A vállalat várakozásai alapján azok a megrendelők, akik most a DUV alapú N7 gyártástechnológiát használják, nagyrészt a köztes lépcsőnek számító N6-os gyártástechnológiára migrálnak, majd utána az N5-re váltanak, az N7+ lépcsőt így teljes egészében kihagyják – ez persze a fentiek alapján nem is csoda. Abból kiindulva, hogy az N7 manapság mennyire népszerű a piacon, a várakozások szerin az N6 is meglehetősen széles körben állhat szolgálatba a nem is oly távoli jövőben. Az N6 esetében egyébként úgy tervezik, hogy a következő év első negyedévében indítják a kísérleti termelést, majd 2020 vége előtt a tömegtermelés is beindulhat.

Elásta a csatabárdot a GlobalFoundries és a TSMC

A két nagy bérgyártó a több éves pereskedést elkerülve 10 évre szóló keresztlicenc-megállapodással tett pontot az ügy végére.

A GlobalFoundries és a TSMC között idén augusztus végén alakult ki egy nagyobb csörte, ugyanis a GlobalFoundries szabadalomsértéssel vádolta meg tajvani riválisát, illetve annak 20 partnerét. A felperes azt szerette volna elérni, ha azoknak a termékeknek, amelyek szabadalomsértő módon készültek, betiltanák a forgalmazását Németország, valamint az Amerikai Egyesült Államok terén. Ezzel együtt persze az anyagi károk megtérítésének igénye is terítékre került, vagyis igen komoly pert kapott a nyakába a TSMC. És partnerei sem lehettek nyugodtak, hiszen ha sikerrel jár a GlobalFoundries, az óriási érvágásnak bizonyulhat számukra is – plusz a vásárlók is elesnének egy csomó népszerű terméktől.

A válasz természetesen nem maradt el, ugyanis szeptemberben a TSMC is perbe fogta a GlobalFoundries-t, ugyanis szerintük a vállalat 25 különböző szabadalmukat sértette meg, így a köréjük épülő termékek forgalmazásának betiltását szerette volna elérni a TSMC – természetesen kártérítési igénnyel karöltve. Ez a per szintén elég kényesnek ígérkezett, hiszen rengeteg kiemelt fontosságú termék tűnhetett volna el a boltok polcairól, amennyiben a bíróság igazad ad a TSMC-nek.

Szerencsére a fentiekről most már múlt időben beszélhetünk, ugyanis a felek peren kívüli megegyezést kötöttek, amelyről örömmel számoltak be. A megegyezés lényege, hogy a TSMC és a GlobalFoundries illetékesei keresztlicenc-megállapodást írtak alá, így elérhetik egymás szabadalmait, ami mindkét fél számára előnyösnek bizonyul majd.

Sőt, ez a megegyezés az elkövetkező 10 év folyamán készülő friss szabadalmakra is érvényes lesz, így mindkét fél profitálhat a másik innovációiból, így végső soron mindenki jól jár – a bérgyártók partnerei is. Utóbbiak a döntés értelmében továbbra is hozzáférhetnek a megszokott technológiákhoz, a termékek gyártása pedig zavartalanul folyhat tovább.

A peren kívül egyezség tehát mindenki számára örömteli végkifejletként fogható fel: a gyártóknak nem időt és pénzt fordítaniuk az évekig tartó pereskedésre, a megrendelők zavartalanul vehetik igénybe a felek szolgálatait, és a különböző termékek forgalmazásának betiltásától sem kell tartani, ami a vásárlók számára is pozitívum. (Az ipon.hu nyomán)


!A cikkhez nem kapcsolódik más írás.


Mielőtt hozzászólna a cikkhez, kérjük olvassa el a moderálási alapelvet!

! Hozzászóláshoz be kell jelentkeznie:
Facebook belépés
Listázás:

  • HETI ROVATOK
  • Kerekeken
  • Napsugár
  • Nyugdíjasok oldala
  • Vonalkód
  • MELLÉKLETEK
  • Sportvilág
  • Üveggolyó
  • Magvető
  • Képes Ifjúság
  • Tarka Világ
  • Kilátó
  • Hétvége