Разделы

Бизнес Электроника

У Intel колоссальные проблемы с освоением техпроцесса 2 нм. Процент брака зашкаливает, поставки новейших процессоров под угрозой срыва

Intel может сорвать сроки запуска массового производства процессоров по топологии 18А (1,8А), который намечен на 2025 г. Именно по этой технологии, как ожидается, будут выпускаться новые чипы Xeon и Core. Процент брака при производстве по этой норме пока что зашкаливает, а по плотности размещения ячеек памяти SRAM самая передовая технология Intel отстает от норм трех- и даже пятинанометрового класса, уже освоенных TSMC.

У Intel большие проблемы с освоением 18A

Intel, крупнейший производитель процессоров архитектуры х86 в мире, испытывает серьезные трудности с освоением передового технологического процесса 18А (1,8 нм). Компании, возможно, придется перенести запуск массового производства продукции по этой норме на более поздний срок, пишет TechSpot.

На текущем этапе освоения топологии 18А Intel не сумела достичь того уровня качества производства, которое позволило бы сделать выпуск крупных партий чипов в соответствии с новейшим техпроцессом прибыльным для компании. Пока на выходе получается огромное количество бракованной продукции. По данным южнокорейской газеты Chosun, в настоящее время примерно девять из 10 микросхем, выпущенных по норме 18А, имеют какие-либо дефекты. То есть выход годных кристаллов не превышает 90%, что является очень низким показателем.

История повторяется?

Усугубляет положение чипмейкера и тот факт, что в ранее он отказался от дальнейшего развития нормы 20А (2 нм), представленную в 2021 г., которую первоначально планировал использовать в производстве десктопных процессоров Arrow Lake и предоставлять контрактные услуги на его базе. Однако в конечном счете Intel решила отказаться от промежуточного звена в лице технологии 20А и бросить все имеющиеся силы на работу над техпроцессом 18А.

У Intel большие проблемы с освоением техпроцесса 18A

Таким образом, у Intel, по сути, из хорошо отлаженных и готовых к применению в массовом производстве на собственных мощностях – лишь зрелый и стремительно устаревающий процесс Intel 7 (10 нм). В то же время конкуренты компании в лице AMD и TSMC уже применяют технологии 5 нм и 2 нм. Кроме того, с конца 2023 г. Intel поставляет мобильные чипы Meteor Lake (Core Ultra), основанные на Intel 4 (соответствует 7 нм в старой схеме наименования, вышедшей из употребления в 2021 г.), однако фактически производством в этом случае занимается TSMC.

Переход с 14 нм на 10 нм занял у Intel почти десятилетие. В столь сложное по ряду причин для себя время чипмейкер вряд ли может позволить себе задержки и дальнейшее отставание от конкурентов.

Тем не менее у Intel по-прежнему имеется несколько месяцев в запасе на доведение нормы 18А до ума. Именно на ее основе планируется выпускать новое поколение серверных чипов Xeon под кодовым названием Clearwater Forest, линейку процессоров для ноутбуков Panther Lake и кастомные ИИ-ускорители. Массовое производство продукции по этой норме должно начаться уже в 2025 г. Как отмечает TechSpot, необходимо добиться выхода качественной продукции хотя на уровне 60%, чтобы применение техпроцесса стало коммерчески целесообразным.

Samsung столкнулась с похожими трудностями

Сложности с качеством готовой продукции в условиях постоянно растущей плотности размещения транзисторов, конечно же, испытывает не только Intel, это общая проблема, актуальная для всех представителей полупроводниковой отрасли. Так, по некоторым данным, выход годных кристаллов по нормам менее 3 нм у производственного подразделения Samsung Electronics (Samsung Foundry) держится ниже уровня в 50%. В ситуации, когда применяются транзисторы с круговым затвором (GAA) этот показатель еще ниже – 10-20%.

Отставание в миниатюризации SRAM-ячеек

Высокий уровень брака не единственная проблема, которая преследует Intel при освоении нормы 18А. По данным TechSpot, в рамках технологии 18А Intel довела размер ячеек SRAM (статическая память с произвольным доступом) до 0,021 мкм2, которая позволяет добиться емкости в 31,8 Мб/мм2. По этому показателю 18А, к примеру, сопоставима с техпроцессом N3E и N5 (2020 г.) компании TSMC, которые относятся к предыдущим поколениям. Тогда как актуальный техпроцесс N2 TSMC (2-нанометровый класс) предусматривает более высокие показатели в 0,0175 мкм2 и 38 Мб/мм2 соответственно.

Современные дизайны процессоров требуют все большего и большего количества ячеек SRAM на кристалле, поэтому крайне важной является достижение максимальной плотности их размещения. Применение GAA-транзисторов позволяет значительно уменьшить размер SRAM-ячеек. Транзисторы этого типа используют и Intel, и TSMC, но последняя смогла добиться значительно более высокой плотности размещения SRAM-ячеек на кристалле в рамках технологии N2.

Дмитрий Степанов