I 7nm di TSMC nel 2018, con elementi del processo a 10nm

La fonderia taiwanese TSMC ha rivelato questa settimana qualche informazione aggiuntiva riferita al processo produttivo a 7 nanometri. Dopo che l'annuncio di IBM ha smosso le acque, TSMC ha riconfermato

le intenzioni di avviare la fase di validazione e qualifica della tecnologia nella prima parte del 2017 e quindi partire con la produzione in volumi nel corso del 2018. Il processo a 7 nanometri far uso di una serie di elementi tratti dal processo a 10nm per aiutare la compagnia e i clienti nelle rese e nel passaggio anche se, ovviamente, a fronte di qualche compromesso.

Le informazioni, riportate dal sito web KitGuru, sono state condivise da Mark Liu, presidente e co-CEO di TSMC, in occasione della conferenza con gli investitori: "Lo sviluppo dell'attivit sui 7 nanometri in piena esecuzione. Abbiamo un team parallelo che sta lavorando sul programma. Abbiamo in mente di condurre la qualifica sui 7 nanometri nel primo trimestre del 2017, solamente cinque trimestri dopo i 10 nanometri".

Di norma necessario un anno circa per avviare la produzione in volumi da quando una fonderia avvia la risk production utilizzando una particolare tecnologia di processo. Se la tabella di marcia fissata da TSMC sembra essere particolarmente ottimistica per opportuno notare che la tecnologia non sar qualcosa di completamente nuovo: Liu infatti sottolinea che il processo a 7 nanometri avr una relazione con i 10 nanometri similimente a quanto accaduto con i precedenti processi di TSMC a 16nm e 20nm.

Il co-CEO di TSMC non ha per precisato ulteriormente i dettagli di questa "relazione", ma ha dichiarato che permetter a coloro i quali sviluppano chip di usare gli stessi strumenti di processo usati per i 10 nanometri. L'esperienza che TSMC avr maturato sul processo a 10 nanometri permetter inoltre di ottimizzare le rese produttive a 7nm.

Le tecnologie di processo TSMC a 16 nanometri fanno uso di interconessioni BEOL planari (Back-End-Of-Line) che sono state progettate originariamente per il processo produttivo a 20 nanometri. Di conseguenza le dimensioni del die dei chip prodotti a 16 nanometri non sono inferiori a quelle dei chip prodotti a 20 nanometri. Se da un lato, comunque, il processo a 16 nanometri permette di incrementare sensibilmente le prestazioni rispetto al processo a 20nm, la relativamente bassa densit di transistor rende il processo non cos conveniente dal punto di vista economico. Di contro la possibilit di riutilizzare BEOL assicura rese abbastanza elevate gi nei primi cicli di produzione.

TSMC non ha rivelato alcun particolare dettaglio della tecnologia produttiva a 7nm; la compagnia "promette" che la tecnologia permetter di spingere verso l'alto le frequenze e di incrementare lo scaling dei chip, anche se il riutilizzo di BEOL originariamente pensato per il processo a 10 nanometri non potr spingere pi di tanto la scalabilit geometrica. Di contro, dato che il processo a 10 nanometri non offre particolari incrementi prestazionali rispetto al processo FinFET+ a 16nm, i 7 nanometri sembrano una scelta quasi obbligata per chi avr la necessit di realizzare chip ad alte prestazioni.

"Con ulteriori incrementi prestazionali e scalabilit dai 10 nanometri, i nostri clienti possono pianificare i propri tape-out usando la tecnologia migliore e pi recente disponibile al momento in cui vogliono lanciare i loro prodotti pi competitivi" ha affermato Liu.

Il riutilizzo di alcuni elementi di un processo produttivo una pratica abbastanza diffusa nel settore della produzione dei semiconduttori. Oltre a TSMC, anche Samsung e GlobalFoundries riutilizzano BEOL a 20 nanometri per i processi a 16nm e 14nm. Si tratta di uno stratagemma che aiuta ad evitare una serie di problemi e a portare pi velocemente sul mercato nuove tecnologie. Il rovescio della medaglia che il debutto di processi produttivi interamente nuovi (dove, cio, tutto scala: densit di transistor, frequenze, consumo energetico) non avviene cos di frequente in questo periodo storico. A fronte di tutto ci - e con maggiore occorrenza negli anni a venire - i semplici "nanometri" stanno diventando sempre meno indicativi nel descrivere un processo produttivo.

Intel, per esempio, l'unica realt del panorama semiconduttori che cerca di sviluppare nuove tecnologie con lo scopo di migliorare qualunque aspetto di un chip. Questo approccio impone per tempi di sviluppo pi estesi per la realizzazione di nuovi processi produttivi. Stando ad informazioni circolate di recente, il colosso californiano avrebbe intenzione di considerare l'impiego di nuovi materiali, nuove strutture di transistor e litografia all'ultravioletto estremo per la produzione a 7 nanometri.


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