Los medios estatales chinos dijeron el jueves que Semiconductor Manufacturing International Co. había iniciado la producción en masa de chips en su proceso de fabricación de clase 14nm en su Fab SN1 cerca de Shanghái, China, citando a un funcionario local. Quizás lo más importante es que el informe también afirma que, a pesar de no poder adquirir equipos avanzados de producción de chips, la compañía continúa con sus nodos de clase 7nm y 5nm.
«Con la finalización del grupo industrial de Shanghái para los chips de 14nm, se acelerarán los proyectos más avanzados en los procesos de 7nm y 5nm», dijo Chen Jia, investigador de estrategia, en una conversación con la empresa estatal Global Times. (se abre en una pestaña nueva).
14nm está aquí, también N+1
SMIC ha estado hablando de su tecnología de fabricación N+1 (se abre en una pestaña nueva) – consideró vagamente el nodo de clase de 7nm de la compañía, desde principios de 2020 y lo describió como una alternativa de bajo costo al nodo N7 de TSMC que se basa en herramientas de litografía ultravioleta profunda (DUV). N+1 tiene como objetivo reducir el consumo de energía en un 57 %, aumentar el rendimiento en un 20 % y reducir el área lógica hasta en un 55 % – 63 % (para estructuras seleccionadas) en comparación con un chip similar implementado con 14 nm de SMIC. Tales mejoras no justifican necesariamente la etiqueta de ‘clase 7nm’ que los analistas y los medios le atribuyen al nodo, pero son lo suficientemente tangibles como para no llamar a N+1 una iteración de los procesos de 14nm o 12nm de SMIC.
Hallazgos recientes de TechInsights (se abre en una pestaña nueva) probar que el N+1 de SMIC se asemeja a la tecnología similar al N10 de TSMC con reglas relajadas (se abre en una pestaña nueva) y amplias funciones de cooptimización de tecnología de diseño (DTCO). Además, permite una densidad de transistores lógicos de 89 millones de transistores lógicos por milímetro cuadrado (89MT/mm^2), lo que la convierte en una alternativa viable de clase de 7nm (al menos para la lógica, ya que escalar SRAM es complicado).
SMIC ha estado produciendo MinerVa Semiconductor (se abre en una pestaña nueva)El chip de minería Bitcoin de desde julio de 2021 (se abre en una pestaña nueva) sin revelarlo. La compañía utiliza su equipo DUV para fabricar esos diminutos chips de minería de ~25W. Son lo suficientemente simples para lograr rendimientos aceptables para aplicaciones comerciales y sirven como vehículo para comprender más sobre el rendimiento del proceso, la potencia y la densidad de defectos (al menos en lo que respecta a las celdas lógicas).
«La fabricación de chips de 7nm en China también está progresando más rápido de lo esperado», dijo Xiang Ligang, analista de tecnología, informa el Global Times estatal.
Con el N+1 de SMIC calificado y listo para una producción al menos limitada, es evidente que la empresa puede vivir sin equipos de producción de ultravioleta extremo (EUV) que no puede adquirir debido a las sanciones del gobierno de EE. UU. Sin embargo, aún está por verse si la empresa será capaz o no de producir sistemas en chips grandes y complejos utilizando su nodo N+1.
Desde el punto de vista de la densidad del transistor lógico, el N+1 de SMIC podría ser una alternativa para el N7 de TSMC. Sin embargo, el fabricante de chips por contrato más grande del mundo ya tiene tecnologías de fabricación mucho más avanzadas que atraen a los desarrolladores de CPU altamente complejas, GPU de cómputo y varios chips sofisticados para centros de datos. Como resultado, conseguir clientes de alto perfil para N+1 podría ser complicado para SMIC. Recuerde que para servir a HiSilicon de Huawei (probablemente el desarrollador de chips más grande de China); necesitará obtener una licencia de exportación de los EE. UU., ya que muchas herramientas utilizadas en las fábricas de SMIC provienen de los EE. UU. y Huawei está bajo estrictas sanciones.
5 nm de SMIC?
SMIC mencionó brevemente su tecnología N+2 en 2020. Si bien este es otro paso evolutivo desde su nodo de 14 nm, los analistas de China parecen etiquetarlo como una tecnología de ‘clase de 5 nm’ ya que está un paso por delante de N+1, considerado un Nodo de ‘clase 7nm’. Sin embargo, las herramientas DUV con láser ArF de 193 nm tienen limitaciones conocidas con respecto a la resolución, y el uso intensivo de patrones múltiples para reducir las dimensiones críticas de los circuitos afecta los rendimientos. Por lo tanto, no esperaríamos que N+2 fuera un paso considerable por delante de N+1 en términos de densidad de transistores.
Dado que SMIC ha estado trabajando en su nodo N+2 durante más de dos años (y las empresas tienden a mencionar nuevos nodos cuando tienen una visión más o menos clara de sus objetivos y formas de lograrlos), es razonable esperar esto. proceso de fabricación para llegar a buen término a veces en 2023. Sin embargo, desde que ingresó a la lista de entidades del gobierno de EE. UU. a fines de 2020 (se abre en una pestaña nueva), SMIC ha mantenido un perfil bajo en cualquier anuncio sobre su logro. La compañía solo dijo que se centraría en desarrollar tecnologías de empaquetado de chips más avanzadas. (se abre en una pestaña nueva) para permitir una integración heterogénea y compensar la incapacidad de adquirir los equipos necesarios para las tecnologías de menos de 10 nm.
Dicho esto, es muy intrigante ver a un medio estatal revelar la tecnología ‘5nm’ de SMIC en su informe bastante detallado sobre la producción en masa de chips de 14nm de SMIC.
Un anuncio complicado
A decir verdad, SMIC ha estado produciendo chips utilizando su tecnología de fabricación de clase 14nm desde finales de 2019. (se abre en una pestaña nueva) (uno de los productos es HiSilicon Kirin 710A de Huawei (se abre en una pestaña nueva)) en su fábrica SN1. Aun así, aunque formalmente el proceso atiende a la producción en masa, los volúmenes reales eran tan pequeños que en algún momento la empresa dejó de informar la contribución del nodo a sus ingresos y lo fusionó en una categoría con su nodo de 28 nm, que no ha sido un gran éxito. contribuyente a las ganancias de la compañía tampoco.
Wu Jincheng, director de la Comisión Municipal de Economía y Digitalización de Shanghai, reiteró que SMIC había comenzado la producción en masa de chips de 14 nm. No mencionó nada sobre nodos más avanzados en una conferencia de prensa el miércoles, según Tiempos globalesque trajo a expertos ‘independientes’ que hablaron sobre los procesos de fabricación N+1 (clase 7nm) y N+2 (clase 5nm).
Dado que todas las partes interesadas ya conocen las capacidades de 14nm de SMIC, el informe de los medios estatales de Shanghai parece una forma complicada de volver a enfatizar las intenciones de ‘5nm’ de la compañía como los planes del gobierno de EE. UU. para fortalecer las restricciones contra el sector de semiconductores chino en rápido desarrollo.