Долго не хотел писать на эту тему, ибо меня больше интересуют отечественные технологии литографии, о которых я, кстати, не так давно и писал. Но всё же успехи Китая в этой сфере тоже нам не могут быть безразличны, поскольку есть некоторая вероятность того, что Китай может как осуществить с нами обмен некоторыми технологиями, так и помочь в производстве чипов нашей разработки на своих мощностях.
Первые чипы MinerVa7 по технологии 7 нм фабрики SMIC начали производить для компании MinerVa с июля 2021 года. Это небольшой чип площадью 19,3 мм², используемый для майнинга криптовалют. Их майнер поставляется со 120 чипами на плате, по 3 платы на майнер и общей потребляемой мощностью 3300 Вт.
И вот в начале сентября стало известно, что 7-нанометровые процессоры Kirin 9000s устанавливаются в новый флагманский китайский смартфон Huawei Mate 60 Pro. Компания заявляет, что в 2023 году намерена выпустить 15 млн телефонов с чипами Kirin 9000s, а в 2024 году производство вырастет почти пятикратно — до 70 млн.
Скорость получения данных у Mate60 Pro превышает 350 мегабит в секунду, что не уступает iPhone от Apple Inc., а также поддерживает новый стандарт беспроводной связи 5G.
А может, это старые запасы с TSMC? TSMC остановила производство чипов Kirin в сентябре 2020 года. По данным маркетинговых исследований, запасы чипов должны были закончиться в третьем квартале 2022 года. Так что всё говорит о том, что это таки продукция SMIC.
Таким образом, Китай решил проблему как со всеми необходимыми библиотеками физуровня, в чём ранее после выпуска простенького чипа MinerVa7 были сомнения, так и с массовостью выпуска чипов. Вот что тогда писали эксперты:
Скорее всего, из-за торговых ограничений у SMIC нет полного набора вспомогательных библиотек IP, обычно предоставляются поставщиками EDA, такими как Synopsys, Cadence и Mentor Graphics. Есть вероятность, что SMIC не имеет возможности разработать и изготовить под заказ полный дизайн SoC. Кроме того, передача ARM IP (ARM POP) в Китай тоже невозможна из-за существующих торговых ограничений, что существенно затруднит будущее производство.
Между тем, чип Kirin 9000s выпускается на SMIC в промышленных масштабах, и его производство будет только наращиваться. Ничего нет, невозможно, но выпускается )))
Немного подробностей
SMIC во многом повторяет техпроцессы TSMC 2018–2019 годов. Но это не полное копирование какого-то единственного техпроцесса, а сочетание наработок TSMC из нескольких технологических поколений.
Компании в 2017 году удалось пригласить на работу гениального инженера и топ-менеджера Лианг Монг Сонга (Liang Mong Song, 梁孟松, список научных работ), который почти двадцать лет работал в TSMC, закончив на должности генерального со-исполнительного директора (co-CEO), а потом в 2010 году перешёл в Samsung, где он помог южнокорейской компании наладить производство 14/16 нм. Более того, при переходе в SMIC, к нему из TSMC перешёл коллектив из около двухсот инженеров!
Скачок с 14 нм на 7 нм занял у SMIC всего лишь два года. Для сравнения, TSMC потребовалось три года для перехода с 16 нм на 7 нм с промежуточным этапом 10 нм, а Samsung потребовалось пять лет для перехода с 14 нм на 7 нм с промежуточным этапом 10 нм. Очевидно, это заметное достижение SMIC и всей промышленности Китая, у которой так же, как и у России, нет доступа к передовому западному оборудованию и технологиям.
В любом случае, изначально уже было понятно, что освоение 7 нм Китаем — всего лишь вопрос времени, потому что большинство существующих вариантов этого техпроцесса не использует фотолитографию в экстремальном ультрафиолете (EUV), оборудование для которого в Китае нет, а используют установки глубокого ультрафиолета (DUV). Поэтому Китай смог наладить производство на относительно старом оборудовании, которое имел в своём распоряжении.
К примеру, на оборудовании DUV по техпроцессу 7 нм производятся микросхемы Apple A12, AMD Zen 2, Snapdragon 855, а на оборудовании EUV по тому же техпроцессу 7 нм производятся микросхемы Apple A13, AMD Zen 3 и Snapdragon 865+.
Техпроцесс 7 нм подразумевает конструкцию транзисторов FinFET, которая используется в техпроцессах ниже 28 нм.
Теоретически, усложняя этот техпроцесс, он может достичь и уровня 3 нм, тем более, что большой разницы в геометрических размерах между этими техпроцессами уже не наблюдается. Тут дело уже в точности размещения узлов, чёткости их краёв и т.п. Учитывая это, дальнейший прогресс возможен и на старом оборудовании при использовании всё более многочисленных ухищрений. Весь вопрос упирается лишь в стоимость такого производства и процент выхода годных чипов, что опять же влияет на их стоимость.
Между тем, Китай, как и мы, ведёт работы и по собственным EUV-литографам. Так, ещё в 2022 году Huawei подала патент на технологию сверхжёсткой ультрафиолетовой (EUV) фотолитографии, которая позволит за один проход делать чипы по технологии 7 нм и тоньше. И хотя патент не означает, что готовая литография появится вот прям уже завтра, у Huawei достаточно ресурсов (как финансовых, так и интеллектуальных) для создания готового решения в горизонте нескольких лет.
Вообще, поскольку в области EUV-литографии мы находимся с Китаем примерно на одном начальном уровне, имело бы смысл объединить наши усилия для ускорения появления у нас такого оборудования. Но не похоже, что такое сотрудничество намечается. По крайней мере, судя по открытым источникам, мы собираемся вести свои работы самостоятельно.
Заключение
На сегодня всё. Ставьте нравлики, подписывайтесь на мой канал и делитесь своим мнением в комментариях. Удачи! :-)
