Аналитика: техпроцесс 28-нм для графических процессоров — где он?

Думаю для всех уже давно не новость, что два крупнейших игрока, специализирующихся на графических процессорах, — компании AMD и NVIDIA выпускают конечные продукты на производственных мощностях компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

За последний год TSMC был освоен 40-нм техпроцесс. Эта технология производства подарила жизнь видеокартам AMD серий HD 5700 и HD 5800, а затем и компания NVIDIA смогла представить миру видеокарты с архитектурой Fermi. Некоторые трудности с указанными видеокартами возникли из-за сравнительно малого процента выхода годных кристаллов по технологии 40 нм. В итоге отладка линий с техпроцессом в 40-нм заняла около 3-4 месяцев.

Еще в начале этого года руководство TSMC заявило о модернизации производства до техпроцесса 28 нм.
Планировалось провести модернизацию в два этапа. Первый этап заключался в начале строительства производственной линии с техпроцессом 28 LP. Данный техпроцесс подразумевает производство продукции по нормативам 28 нм, однако в качестве диэлектрика будут использованы материалы класса SiON/Poly, доставшихся в наследство от технорм 40 нм. Использование затворов SiON/Poly в производстве по технормам 32 нм сопряжено со слишком тонким слоем диэлектрика, что приводит к большой вероятности дополнительных утечек и нагреву.

Со слов руководства TSMC, строительство линии для выпуска продукции по технормам 28 нм планировалось начать в июне 2010 года с пуском в течении следующих четырех месяцев. То есть, в сентябре мы должны были уже видеть отчет компании о успешном запуске и начале производства по техпроцессу в 28 нм.

Второй этап модернизации должен был позволить в декабре 2010 года получить первые серийные образцы продукции 28HPL. На этот раз производство по технормам 28 нм включало использованием передовых затворов high-k metal. Использование в качестве диэлектрика оксида гафния позволяет уменьшить токи утечки и повысить электрическую емкость затворов, существенно влияющую на скорость переключения транзисторов (например, корпорация Intel использует уже второе поколение затворов high-k metal для производства процессоров Sandy Bridge).

Но как показало время, реальность внесла свои коррективы в планы TSMC. За окном вторая половина октября и четвертый квартал 2010 года. О продукции TSMC с технормами 28 нм так ничего и не слышно.

Между тем, в китайских СМИ промелькнула информация об обновленных планах TSMC. Из нее следует, что запуск первой линии FAB12 с технормами 28 LP намечен теперь уже на декабрь этого года. О производстве с использованием в качестве диэлектрика high-k metal и вовсе не упоминается, что говорит о неопределенности сроков пуска такой линии.

Даже после запуска линии с техпроцессом в 28 нм можно предвидеть некоторые трудности. Отладка техпроцесса займет несколько месяцев. Если все же TSMC вложится в новые графики и FAB 12 и начнет выдавать готовую продукцию в преддверии 2011 года, то мощности производства позволят удовлетворить спрос только во втором квартале 2011 года.  В то же время, линия 28 LP является лишь промежуточной. Конечная цель — это производство по технормам 28 нм с использованием затворов high-k metal.  На пуск и отладку следующей ступени модернизации может уйти еще до шести месяцев.

Таким образом, можно попытаться предвидеть, что полноценная продукция, изготовленная по технормам в 28-нм, сможет увидеть свет не раньше третьего квартала 2011 года. Ранние решения, основанные на техпроцессе 28 LP несомненно принесут ряд новшеств, это данный техпроцесс считается всего лишь промежуточным звеном.

Подводя итоги нашего небольшого исследования, можем сказать, что прорыва в производстве новых графических процессоров стоит ждать лишь к концу следующего года. Коррективы в эти предположения могут внести только сами компании. Например и AMD, и NVIDIA могут разместить производство на бывших фабриках AMD — ныне независимой компании GLOBALFOUNDRIES

Источники: EETimes, CENS