Samsung, viens no trim vadošajiem procesoru ražotājiem, bija plānojis sākt ātrākas un efektīvākas klases mikroshēmu ražošanu 2021. gadā, taču tā vietā jaunais dizains ieradīsies 2022. gada pirmajā pusē. Korejas elektronikas gigants trešdien Samsung Foundry Forum laikā dalījās ar grafiku, kas attiecas uz šo pāreju.
Šī nobīde nozīmē, ka klientiem, kas paļaujas uz Samsung, būs jāgaida ilgāk, lai izmantotu jaunāko tehnoloģiju. Starp lielākajiem uzņēmumiem, kas izmanto uzņēmuma pakalpojumus, ir tālruņu mikroshēmu izstrādātājs Qualcomm, serveru ražotājs IBM un pats Samsung.
Tomēr labā ziņa šiem klientiem ir tā, ka Samsung paziņoja arī par progresu nākamās paaudzes ražošanā, kas tiks pilnveidota 2025. gada otrajā pusē. Tam vajadzētu nodrošināt vēl vienu soli uz priekšu mikroshēmu veiktspējas, energoefektivitātes un elektronikas miniaturizācijas jomā, teica Samsung.
Samsung lielākais mikroshēmu ražošanas konkurents, Taivānas Pusvadītāju ražošanas uzņēmums, augustā atklāja, ka līdzīgas tehnoloģijas ieviešana kavējas. Grafiku nobīdes mazliet mazina spiedienu uz Intel, kas uzsāk savu lietuvju biznesu kā daļu no atveseļošanās plāna, kura mērķis ir atgūt līderpozīcijas, ko tas zaudēja TSMC un Samsung dēļ.
Procesoru bizness ir pakļauts ārkārtīgi lielam spiedienam. Tā kā pandēmija palielina personālo datoru pārdošanu, viedtālruņu izmantošanu un tiešsaistes pakalpojumu sniegšanu datu centros, pieprasījums pēc procesoriem ir pārsniedzis ražošanas jaudu. Mikroshēmu trūkums ir kavējis personālo datoru, spēļu konsoļu, automašīnu un citu produktu pārdošanu, kas atkarīgi no elektronikas piegādes ķēdēm visā pasaulē.
Pamatojoties uz Samsung sarunām ar klientiem, procesoru trūkums nemazināsies līdz 2022. gadam, teica Samsung Foundry korporācijas vecākais viceprezidents Šons Hans, pamatojoties uz Samsung sarunām ar klientiem. "No mūsu viedokļa raugoties, tas ilgs vēl sešus līdz deviņus mēnešus, lai gan mēs investējam, un citi lietuvju piegādātāji palielina savu jaudu," viņš sacīja brīfingā pirms Samsung Foundry Forum.
Pāreja uz nākamās paaudzes ražošanas tehnoloģiju ir ārkārtīgi sarežģīta. Mikroshēmas sastāv no miljardiem elektronisko komponentu, ko sauc par tranzistoriem, no kuriem katrs ir daudz mazāks par putekļu daļiņu. Mikroshēmu izgatavošanas rūpnīcās, ko sauc par rūpnīcām, uz silīcija plāksnēm tiek kodinātas shēmas, izmantojot procesu, kas prasa vairākus desmitus posmu un aizņem vairākus mēnešus.
Progress tiek panākts, miniaturizējot tranzistorus, lai uz mikroshēmas varētu uzņemt vairāk, palielinot to ātrumu un samazinot enerģijas patēriņu. Samsung nākamās paaudzes procesā, ko dēvē par 3GAE, izmanto metodi, ko sauc par GAA (gate all around). Tā ir tehnoloģijas agrīnā versija.
Samsung paredz, ka 2023. gadā tiks sasniegts liels ražošanas apjoms, izmantojot nobriedušāku versiju, ko sauc par 3GAP. Formulējums 3 nosaukumā attiecas uz 3 nanometru mērījumu, kas, lai gan vairs nav tieši saistīts ar mikroshēmu elektronikas izmēriem, kalpo kā ražošanas metožu progresa apzīmējums.
2 nanometru ražošana 2025. gadā
Tad 2025. gadā uzņēmums plāno pāriet uz otru, vēl modernāku "gate-all-around" tehnoloģiju, ko dēvē par 2GAP. Šī ražošanas metode būs pirmā Samsung 2 nm paaudzes tehnoloģija. Viens no uzlabojumiem būs strāvu nesošo "nanopavedienu" skaits, kas iespiežas apkārtējā vārtu materiālā, kas palielināsies no 3 nanopavedieniem 3 nm paaudzē līdz 4 nanopavedieniem.
Tā kā mikroshēmas kļūst sarežģītākas, tās bieži kļūst arī dārgākas, tāpēc daudzi mikroshēmu pircēji paliek pie vecākiem, lētākiem ražošanas procesiem, ko piedāvā tādi uzņēmumi kā GlobalFoundries.
Taču Samsung uzskata, ka var panākt, lai jaunie ražošanas procesi klientiem būtu finansiāli pievilcīgi.
"Lai gan GAA ir sarežģīta tehnoloģija, mēs joprojām centīsimies samazināt viena tranzistora izmaksas," teica Samsung lietuvju stratēģijas grupas vadītājs Moonsoo Kangs. "Šī tendence turpināsies."
Mikroshēmu iepakojuma uzlabojumi
Jau gadu desmitiem Moora likums ir iezīmējis, kā miniaturizācija ļauj mikroshēmu izstrādātājiem ievietot arvien vairāk tranzistoru noteiktā mikroshēmas platībā. Taču, palēninoties miniaturizācijas tempam, svarīgāki ir kļuvuši citi progresa virzieni.
