Konkurent Intela pokazuje, że 5-nanometrowe procesory są w zasięgu ręki
Od kilku tygodni pojawia się zatrzęsienie informacji na temat procesów technologicznych, w których będą produkowane nadchodzące procesory. Intel ogłosił, że opóźni swoje 10-nanometrowe układy, IBM zaprezentował prototyp 7-nanometrowego procesora, a TSMC zdradził plany mówiące o produkcji 10-, 7- oraz 5-nanometrowych procesorów.
Okazuje się, że do produkcji wszystkich wyżej wymienionych układów TSMC będzie używać litografii EUV (Extreme Ultra Violet). Użył jej również IBM przy budowie prototypu 7-nanometrowego procesora i coraz głośniej mówi się, że na podobne rozwiązanie zdecyduje się również Intel, który również pracuje nad 7-nanometrowymi procesorami.
Ten rodzaj litografii wykorzystuje długości fali w zakresie dalekiego ultrafioletu. Wraz z tym, jak układ robi się mniejszy i bardziej zaawansowany, konieczne jest stosowanie węższych wiązek światła do wyrycia odpowiedniej struktury półprzewodnikowej. Litografia EUV umożliwia dokonanie w tej dziedzinie wielkiego postępu.
Do tworzenia obecnie dostępnych układów używa się głównie lasera ArF (fluorek argonu) o długości fali równej 193 nm. W przypadku użycia litografii EUV wykorzystywane jest światło o długości fali wynoszącej tylko 13,5 nm. Rozwiązanie to nie było do tej pory wykorzystywane na szeroką skalę, ponieważ było drogie i niedopracowane.
Teraz, jak widać, sytuacja ta ulega zmianie.
Co więcej, to właśnie TSMC jest najbliżej wykorzystywania nowego rodzaju litografii. Wszystko dlatego, że technologii tej w pełni nie opanował żaden producent procesorów. W posiadaniu odpowiednich skanerów EUV jest tylko ASML, wiodący producent urządzeń do produkcji półprzewodników. Współpracuje on właśnie z TSMC, dzięki czemu firma ta może przygotowywać się do używania nowej technologii przy produkcji 7- i 5-nanometrowych układów.
Zanim jednak firma wdroży produkcję tego typu procesorów, musi zacząć tworzyć układy 10-nanometrowe, na których mają opierać się procesory wykonane w procesie technologicznym 7 nm. Ich produkcja ma się rozpocząć w drugiej połowie 2016 roku, co oznacza, że na rynek trafią w 2017 roku. Oczywiście jest to wariant optymistyczny, zakładający, że w najbliższych miesiącach TSMC nie napotka żadnych poważnych przeszkód.
Wyprodukowane przez TSMC układy 10-nanometrowe w porównaniu do obecnie tworzonych procesorów 16-nanometrowych będą cechować się o 110-120 proc. większą gęstością położenia tranzystorów, o 15 proc. większą częstotliwością pracy oraz o 35 proc. mniejszym zużyciem energii.
To bardzo duży postęp. Jednak mimo to TSMC nie zostanie liderem rynku.
Jako że 16-nanometrowe układy bardzo przypominają 20-nanometrowe procesory z tranzystorami FinFET, można spodziewać się, że 10-nanometrowe układy TSMC będą cechować się podobnym poziomem skomplikowania i możliwościami co 14-nanometrowe układy Intela. Oznacza to, że tak naprawdę TSMC dopiero teraz goni Intela i prawdopodobnie w najbliższych latach nie będzie mieć bardziej skomplikowanych procesorów od niego.
Z marketingowego punktu widzenia TSMC jednak wygra, bo tak naprawdę mało kto interesuje się technologią, a proces technologiczny 10 nm zawsze brzmi lepiej niż 14 nm. Oznacza to, że na początku 2017 roku głównonurtowe media zaczną donosić, że TSMC przegoniło Intela, mimo że informacja ta nie będzie miała jakiegokolwiek odzwierciedlenia w rzeczywistości.
