Tajwański producent układów scalonych nie jest tak popularny wśród użytkowników jak Intel, AMD czy Qualcomm. Ale to właśnie ta firma wsunęła się na czoło wyścigu pod względem technologii budowy chipów. TSMC już jest gotowe na masową produkcję układów 7 nm i zapowiada dalsze unowocześnienia.

Intel w ostatnim czasie ma problemy. Firma ogłosiła, że wciąż zmaga się z 10-nanometrową litografią, do tego dochodzą kolejne wykryte luki w układach „niebieskich”. Lepiej, jeżeli chodzi o rozwój technologii produkcji układów scalonych, radzi sobie teraz Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. Przedstawiciele tajwańskiego producenta podczas Sympozjum Technologicznego w Santa Clara w USA ogłosili opracowanie własnej metody Wafer-on-Wafer, która ma zapewnić istotny skok w układach typu GPU. Nie podano, o ile wzrośnie wydajność jednostek graficznych, ale ma to być zmiana jakościowa na miarę tej, z którą mieliśmy do czynienia przy wprowadzeniu tzw. pionowych stosów (vertical stacking) w pamięciach DRAM.

Dzięki technologii Wafer-on-Wafer, tajwańskie TSMC będzie mogło produkować znacznie bardziej wydajne układy GPU (fot. TSMC)

Ograniczenie przestrzeni pomiędzy warstwami ma istotnie wpłynąć na zwiększenie gęstości elementów układu i jednocześnie zmniejszenie opóźnień przesyłowych pomiędzy nimi. Układy warstwowe typu WoW mają być najpierw produkowane przy użyciu lepiej sprawdzonych technik 16 i 10-nanometrowych, zanim firma zdecyduje się na przejście z Wafer-on-Wafer również do mniejszych wymiarów litografii. Teoretycznie powinno to umożliwić wytwarzanie układów GPU dosłownie jeden na drugim, co będzie znacznie szybszym rozwiązaniem od konfiguracji wieloukładowych wykorzystujących niezależne karty.

A to nie jedyny postęp TSMC. Wcześniej firma zadeklarowała swoją gotowość, jeżeli chodzi o produkcję układów 7-nanometrowych w masowej skali. To wyjaśnia, dlaczego AMD zdecydowało się właśnie na wybór TSMC jako wytwórcy przyszłych Radeonów Instinct (GPU opracowanych z myślą o wspomaganiu obliczeń równoległych wykorzystywanych m.in. w uczeniu maszynowym). Oczywiście układów produkowanych z wykorzystaniem 7-nanometrowej litografii będzie znacznie więcej. Firma z Tajwanu konstruuje zarówno procesory ogólnego zastosowania (CPU), jak też układy graficzne (GPU), układy przeznaczone do obliczeń związanych ze sztuczną inteligencją (NPU) czy chipy stosowane w konstrukcjach typu ASIC kierowanych do górników kryptowalut.

10 nm, 7 nm, 5 nm – jak długo jeszcze uda się zmniejszać konstrukcje układów scalonych? Odpowiedzi ma dostarczyć sztuczna inteligencja (fot. TSMC)

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company zapowiedziało również nowy węzeł produkcyjny z ekstremalną, ultrafioletową litografią 7 nm+. Ma on być gotowy do pracy w pierwszej połowie przyszłego roku. Do końca 2019 TSMC zamierza potroić produkcję z jednej fabryki do poziomu 1,1 miliona wafli krzemowych w węzłach z 10 i 7-nanometrową litografią. Także w przyszłym roku tajwańskie przedsiebiorstwo chce uruchomić eksperymentalną linię wykorzystującą jeszcze mniejszą, bo zaledwie 5-nanometrową technologię. Budowa nowej fabryki zaprojektowanej właśnie z myślą o procesie  FinFET 5 nm ruszyła w styczniu. Przewidywana pełna zdolność produkcyjna dla układów 5-nanometrowych to rok 2020. Najciekawsze jest jednak to, że TSMC wyprzedzając Intela tak naprawdę dopiero się rozpędza, bo firma coraz mocniej inwestuje w uczenie maszynowe, które ma pomóc w jeszcze lepszej automatyzacji procesów produkcyjnych i udoskonalaniu działania tajwańskich układów.

 

 

 

 

Źródło: Chip, PhysOrg