🇷🇺 [Производство микросхем]

Микрон расширяет производство микросхем в пластиковых корпусах

Компания «Микрон», крупнейший российский производитель и экспортер микроэлектроники, получила заключение Министерства промышленности и торговли Российской Федерации о подтверждении производства на территории России ряда микросхем в пластиковых корпусах. По состоянию на декабрь 2021 в реестр промышленной продукции включено 22 позиции производства Микрона

«В ситуации глобального дефицита электронных компонентов импортозамещение стало не только вопросом технологического суверенитета, но и способом обеспечить бесперебойный выпуск радиоэлектронной аппаратуры», - сообщил Евгений Кузьмин, заместитель генерального директора по коммерческой деятельности АО «Микрон». Благодаря поддержке Минпромторга, направленной на стимулирование спроса, мы расширяем серийное производство микросхем на рынке РФ, чтобы обеспечить нашим клиентам возможность локализации конечной продукции».

Подробнее в пресс-релизе компании Микрон

🇷🇺 [Производство компонентов]

NT Semiconductors объявила о начале производства пленочных полипропиленовых конденсаторов в эпоксидном корпусе

Конденсаторы пленочные металлизированные. Применяются для работы в цепях постоянного, переменного, пульсирующего токов и в импульсном режиме. Характеризуются высоким сопротивлением изоляции и относительно высокой температурной стабильностью параметров.

Конструкция: окукленные эпоксидным компаундом, имеют одностороннее расположение выводов для печатного монтажа.

Конденсаторы NTA заменяют конденсаторы типов К73-17, К73-5, К73-11, К73-15, К73-16, К73-2, К78-28, К78-36, К78-22, К78-25, , К78-98, , К78-99. Технические условия: - ОЖ0.461.104 ТУ
Используется безсвинцовая технология.

Основные параметры:

🔹 Номинальное напряжение: 63; 100; 160; 250; 400; 630 В, 1000В
🔹 Номинальная ёмкость: 0,001 ... 4,7 мкФ
🔹 Допустимые отклонения ёмкости: ±5; ±10; ±20 %
🔹 Интервал рабочих температур: -60 ... +125 °С
🔹 Тангенс угла потерь: не более 0,045

Подробнее

🇪🇺 [Микроэлектроника для космоса. RISC-V]

Компания CAES получила контракт Европейского космического агентства на разработку отказоустойчивой радстойкой однокристальной системы.

Будет разрабатываться 16-ядерный RISC-V микропроцессор GR7xV.

Для CAES разработка не будет первой в этой области, у нее уже есть линейка LEON, но входящие в нее процессоры были на основе SPARC V8.

Подробнее

🎓 [Корпусирование. Технологии]

На площадке SemiAnalysis начали публиковать цикл статей, посвященных корпусированию. Тема сложная, масса специфики, так что за перевод не возьмусь, но рекомендую тем, кого она интересует, к ознакомлению.

Заявлено, в частности, что будут рассмотрены такие виды корпусирования, как высокоточный флип-чип, термокомпрессионное соединение (TCB), различные типы гибридных соединений (HB). Обещают рассказать о статусе использования, о закупке оборудования, о подходах к выбору технологий для различных производств и в ситуации безфабричных производителей.

Некоторое внимание планируется уделить экосистемам электрических испытаний и оптического контроля.

Первая публикация цикла: https://semianalysis.substack.com/p/advanced-packaging-part-1-pad-limited

🇲🇾 [Глобальный кризис нехватки микросхем]

Мало нам было сложностей с поставками чипов из-за причин, связанных с "борьбой с пандемией", теперь еще свой вклад в дефицит, похоже, внесут наводнения в ряде регионов Малайзии.

Несколько производителей из разных стран были вынуждены остановить производство чипов - зачастую это приводит к тому, что процесс выпуска большого количества пластин приходится приходится начинать с самого начала.

Читая о том, как производству чипов в разных странах мира мешают то заморозки, как было в Техасе, то засуха, как было в Тайване, то теперь вот наводнения в Малайзии, впору подумать о том, что природа как-то неровно дышит к производству чипов.

Вряд ли это так. Скорее, это иллюстрация того, что современное производство микросхем - процесс очень сложный и длительный, а потому весьма уязвимый к целому ряду разнообразных факторов.
А потому вряд ли стоит держать все яйца в одной корзине, допуская избыточную концентрацию высокотехнологичных производств, как это произошло к настоящему моменту, когда основные мощности сосредоточены на Тайване, в Южной Корее, Малайзии, Сингапуре, Японии.

В США и Европе это, похоже, поняли и сейчас пытаются исправлять сложившуюся ситуацию. Возможно и российские попытки в этой связи - дело разумное, независимо от "импортзамещения", "санкций" и прочей политики.

🇷🇺 [Российское производство. Производственные мощности]

В рамках выполнения ФЦП "Техническое перевооружение производства СБИС и мощных СВЧ транзисторов" в НИИЭТ были построены чистые производственные помещения классов 5 и 6 ИСО общей площадью 1250 кв.м, где размещены участки, обеспечивающие полный цикл изготовления кристаллов полупроводниковых приборов на основе кремния. Были закуплены и развернуты новые установки для выполнения химобработки, фотолитографии, утонения пластин и плазмохимического травления.

В частности, НИИЭТ добавил к своему арсеналу степпер NSR-2205il2D (280 нм). Этого достаточно для производства ряда дискретных полупроводниковым, включая мощные СВЧ и силовые транзисторы.

В Беларуси закупили установку Р200 компании Стратнанотек для плазмохимического удаления фоторезиста.

Собственное производство НИИЭТ обладает мощностью до 200 тысяч изделий в год. Кроме собственной продукции здесь собирается также контрактная продукция, число заказчиков - порядка 130.

В дальнейших планах предприятия - разместить на построенных свободных площадях чистого производства оборудование, которое позволит производить приборы на основе GaN на кремниевых подложках диаметром 200 мм.

Подробнее

🔬 Перспективные технологии

Адаптивным транзисторам посвящена переводная публикация в блоге компании Parallels.

Адаптивный транзистор - это новый элемент, придуманный исследователями Венского технологического университета. Устройства о вставкой из германия способны адаптировать транзистор под решение той или иной задачи, делают возможным программирование отдельных транзисторов.

Ученые уверены, что такой подход может позволить сохранить количество элементов в микросхеме CPU до 85%, поскольку ту же работу можно будет выполнить за меньшее число операций.
Снижение энергопотребления, а с ним и тепловыделения обещают возможность поднять тактовую частоту и производительность CPU. В общем, чуть ли не сплошные плюсы.

У современного полевого транзистора логика бинарная, как у реле: напряжение на затворе открывает канал исток-сток или закрывает его. В модифицированном транзисторе можно реализовать многозначную логику.

Важно, что все технологии, которые необходимы для производства адаптивных транзисторов, используются и поэтому теоретически можно запустить их производство хотя сейчас.
Интересно, решится ли кто-то на такой шаг, или, как и многим другим перспективным новинкам, этой технологии также придется отправиться на полку.

⚔️ Отечественные процессоры. Отечественные серверы

Много сказано по теме отказа Сбера от серверов на базе Эльбрусов. Pro Hi-Tech в видео рассказывает о позициях сторон и высказывает свою оценку: https://youtu.be/AOiAmNgwcPI

Краткая суть - в Сбертехе потестили сервера на базе Эльбрус 8С, и заявили, что пока что не могут и не будут их использовать.

Тесты, которые продолжались 4 месяца, показали, что из 44 тестов отечественному серверу удалось пройти 7. Сервер можно доработать.

Хуже другое - разница в производительности серверов на Эльбрусе и серверов на x86 оказалась значительно, - в десятки процентов или даже "в разы" ниже, а стоимость - слишком значительной.
Тест на Java показал отставание более, чем в 20 раз.

МЦСТ, конечно, нашли, что возразить.

1. Стоимостные показатели планируется улучшить для поколения "Эльбрус - 8СВ", с оптимизацией конфигурации под требования Сбера.

2. За время тестирования улучшили время старта Java приложений на 30%. Над ускорением throughput не работали. Запланирована работа по дальнейшему улучшению характеристик Java-машины;

3. Часть функциональных требований невозможно выполнить на не-x86 платформах в принципе.

4. Планируется доработка системы менеджмента и конструкции серверов для новой платформы Эльбрус-8СВ. Необходим диалог со службой эксплуатации Сбера для выявления первостепенных и второстепенных функциональных требований.

5. В будущих версиях платформы Эльбрус планируется увеличение объема ОЗУ: сервер Эльбрус-8СВ до 1 ТБ, сервер Элбрус-16С до 4 ТБ на сервер.

6. В будущих версиях платформы Эльбрус планируется поддержка стандартов ОЗУ: сервер Эльбрус 8СВ до DDR4-2400, Эльбрус-16С до DDR4-3200.

7. Для поддержки Enterprise сред для контейнеризации и виртуализации для использования в Cloud платформах заложены технические возможности в процессор Эльбрус-16С.

Резюме Сбера остается прежним - "пока что Сбер будет жить без Эльбрусов".
Странная позиция госкомпании? А как в Сбере будут выполнять законы об импортзамещении?

🇰🇷 🇺🇸 [Зарубежные производители полупроводников. Крупные сделки]

Корейская SK Hynix формально завершила первый этап покупки у Intel предприятия Fab 68 в Даляне (Китай), где выпускают твердотельную память. Покупка обойдется корейцам в $9 млрд и обеспечит SK Hynix второе место в мире.

Intel не отказывается полностью от производства твердотельной памяти и накопителей на ее основе, этим займется дочернее предприятие Solidigm, выпускающее память 3D Xpoint. / 3dnews.ru

📈 [Тренды. Процессоры]

Хороший разбор трендов в области технологий процессоров представлен в блоке компании FirstVDS.

Авторы обещают нам быстрый переход к GAA - транзисторам с круговым затвором, будут ли это GAAFET или VTFET (Vertical Tranport Field Effect Transistors).

К 2025 году все ведущие производители должны наладить производство CPU по техпроцессу 2нм.

В плане архитектуры, авторы публикации уверены, что продолжится переход от x86 к ARM.

В плане памяти идут активные исследования, в частности, Intel тестирует FeRAM (Ferroelectric RAM).

И, наконец, авторы ожидают инвестиции в строительство и оборудование на уровне $152 млрд за год. Растет риск того, что нынешний дефицит сменится на кризис перепроизводства.

Подробнее - здесь.

🔭 [Прогнозы. Рынок микроэлектроники]

Продажи полупроводников в 2022 году продолжат расти

Согласно IC Insights, в 2022 году продолжится рост продаж полупроводников - на 11%, что продолжит рост на 25% в 2021 году. Рост выше среднего ожидается практически во всех продуктовых категориях, что обещает отрасли рекордно высокие доходы в 2022 году, хотя темпы роста и замедлятся, если сравнивать с 2021 годом.

Согласно прогнозу IC Insights, общий объем продаж в отрасли в 2022 году может достичь $680,6 млрд.

Источник / Читать в блоге

🌏 [Глобальный кризис нехватки полупроводников и его проявления]

Дефицит полупроводниковых чипов приводит и к курьезным ситуациям.

В частности, Canon заявила, что из-за нехватки чипов не может производить картриджи с чипами, которые используются для контроля подлинности. В результате принтеры компании будут идентифицировать подлинные картриджи Canon без чипа как контрафактные.

Проблемами Canon наверняка воспользуются изготовители контрафактной продукции, так что теперь отличить подлинный картридж от поддельного будет сложнее.

Кроме того, применение картриджей без чипа приведет к неправильному отображению остатка тонера, что подразумевает, что пользователям придется создавать у себя запас картриджей, чтобы не остаться без возможности печати в случае, когда тонер неожиданно завершится. Это, с одной стороны, даст Canon временное повышение спроса на ее продукцию, с другой стороны, может негативно отразиться на лояльности клиентов.

slashgear.com

🔥 [Регулирование]

В Минпромторг собираются "закрепить правовой статус" промышленных консорциумов и, в частности, дать им некоторые функции отраслевого регулирования.

В целом движение в эту сторону правильное, у участников рынка должны быть "слышимые" чиновниками голоса, а консорциумы сегодня безусловно отражают мнения различных рыночных групп.

В АРПЭ уже увидели в новой инициативе возможности для усиления лоббизма отдельных участников рынка, а также возможности нарушения законодательства о защите конкуренции, другие участники рынка, напротив, считают инициативу своевременной и разумной.

Что на практике получится из этой затеи, судить пока что сложно. В частности, в разосланном на согласование консорциумам документе говорится о "функциях общественного контроля в установленной сфере" и независимой экспертизе состояния и перспектив развития отрасли.

Подробнее: "КоммерсантЪ"

🇨🇳 [Китай. Тренды. Статистика]

В Китае насчитывается более 350 тысяч компаний, занятых в сегменте микроэлектроники

Суммарно участники рынка зарегистрировали 822 тысячи патентов, 53% из которых считаются инновационными. 34% китайских предприятий, работающих в области полупроводников - это, конечно, оптовые и розничные торговые фирмы, но также 28% заняты научными исследованиями или оказанием технических услуг, а 23% заняты в области передачи информации, услуг IT и ПО.

Цифры показывают постоянный рост количества занятых в отрасли предприятий, причем 2021 год дал ударный прирост - более 100 тысяч новых компаний, на 56% больше, чем в 2020 году.

Наибольшая концентрация полупроводниковых предприятий наблюдается в провинции Гуаньдун, где расположены 134 тысячи компаний, что соответствует 38% от всех китайских компаний. Вторая по концентрации - провинция Fujian, где расположено 39 тысяч компаний.

Источник: globaltimes.cn

Было бы интересно узнать, насколько успехи Китая в области разработки и производства полупроводников коррелируют с большим и быстро растущим числом созданных в этой стране предприятий. Ведь многие из них - это сравнительно небольшие бизнесы.

🇨🇳 [Китай. Локализация производства]

Санкции США существенно ограничили возможности компании Huawei, особенно по части производства смартфонов на собственных процессорах.

В сложившихся условиях Huawei была вынуждена вернуться к практике закупки американских SoC для своих флагманских изделий. Но, что вполне естественно в сложившихся условиях, китайцы начали создавать цепочки производства и поставки, которые оказались бы вне возможностей санкционного давления США.

Конечно, это гигантская работа, недоступная практически любому иному государству. Но Китай - уникален. В нем есть собственные природные ресурсы практически всего, что необходимо для производства современной микроэлектроники, налажена их добыча, очистка и поставка. Набор поставляемых веществ постоянно расширяется, в отношении качества все не совсем идеально, но проблемы не кажутся нерешаемыми.

Сложнее, конечно, с технологиями. У США сохраняется безусловное лидерство в области ПО для проектирования чипов. Также США контролирует поставку в различные страны ключевого передового производственного оборудования, включая то, что производится, например, в Европе.

Создание собственного производственного оборудования требует собственных разработок в области передовых технологий. Все вместе это 2Д - дорого и долго.

Терпения китайцам не занимать, а их финансовые возможности оставляют "поле для маневров". В 2019 году компанией Huawei был сформирован фон Hubble Technology Investment, который инвестирует в различные компании, которые специализируются в области разработки ПО для проектирования, оборудования для производства чипов, а также занимающиеся производством полупроводников. Всего за 3 года финансовую поддержку фона получили 56 компаний. По оценкам наблюдателей рынка, речь идет, вероятно, о десятках миллиардов долларов инвестиций.

Также не будем забывать о гигантских финансовых вливаниях со стороны правительства Китая, где считают производство полупроводников стратегически важной для страны отраслью а потому не жалеют десятков миллиардов долларов на ее развитие.

Третий источник финансирования - привлечение денег с рынка капиталов за счет IPO и закрытых продаж ценных бумаг. Это дало отрасли $26.5 млрд только в 2021 году. То есть и здесь речь о десятках миллиардов инвестиций в год.

Стоит признать, что даже столь финансово мощные усилия, по сути, беспрецедентные, пока что не дали какой-то революционный рост отрасли. Более того, ряд крупных проектов, с которыми связывались немалые надежды китайских чиновников и инвесторов, потерпели поражение.

Нет сомнений в том, что китайцы продолжат работать в направлении локализации разработок новых технологий в Китае, создания передового производственного оборудования, а также крупных современных производственных мощностей. Это потребует новых гигантских инвестиций, но деньги у Китая на это пока что есть. Кроме того, время также работает на эту страну, которая безусловно воспользуется нынешней ситуацией с ослаблением США.

📈 [Тренды. Техпроцессы и конкуренция]

Схватка трех гигантов - чего ожидать от TSMC, Samsung Electronics и Intel в ближайшие годы

Роберт Кастеллано, Seeking Alpha, анализирует ситуацию на рынке полупроводниковых технологий.

Основное:

TSMC доминирует в производстве интегральных микросхем и увеличивает капиталовложения, чтобы нарастить отрыв от конкурентов;
Ведущие компании, не имеющие собственных производственных мощностей, включая Apple, Nvidia и AMD, используют производственные мощности TSMC, основанные, прежде всего, на техпроцессах 7нм и 5нм;
Samsung Electronics пытается улучшить конкурентные позиции за счет перехода на использование полевых транзисторов с круговым затвором в техпроцессе 3нм.
Intel в 2022 году будет использовать мощности TSMC, основанные на техпроцессе 3нм.
Доля TSMC в общемировых показателях превысила 50% еще в 2014 году, когда компания начала массовое производство по техпроцессу 16/20нм. На конец 2020 года доля TSMC выросла до 57%, причем 41% доходов компании приходится на полупроводники, изготовленные по техпроцессам от 14нм и менее.

Диаграмма 1 показывает валовую прибыль в зависимости от размера узла и частично объясняет, почему в TSMC так велико стремление к переходу на передовые узлы. Валовая прибыль с 300мм пластины составляет $2835 - для чипов по техпроцессу 28нм и $8695 - для чипов по техпроцессу 3нм. Почувствуйте разницу, как говорится.

(2) Значительный потенциал роста прибыли при переходе на техпроцессы с меньшим размером узлов является движущей силой, которая заставляет идти в том же направлении и конкурентов. Делать это не так уж просто. В частности, китайские заводы, SMIC и Hua Hong Semiconductors ограничены уровнем в 14нм из-за санкций США. Это, впрочем, оставляет им хорошие возможности заработка. Тайваньская UMC также объявила, что не планирует двигаться ниже 14нм, поскольку на изделия по данному техпроцессу пока что приходится основной спрос клиентов.

Иное дело Samsung Electronics и Intel. Эти компании фокусируются на освоении техпроцессов с размерами узлов менее 7нм, чтобы иметь возможность полноценной конкуренции с TSMC. Все три компании вовремя стали инвесторами создателя самого современного на сегодняшний день литографического оборудования ASML и в результате, имеют возможность закупки этого оборудования, что позволяет им осваивать выпуск изделий с узлами менее 7нм.

(3) Битва гигантов в ближайшие 5 лет

Чтобы лучше представить себе конкуренцию TSMC, Samsung Electronics и Intel, нам нужно взглянуть на строительство фабрик, планируемое в ближайшие годы.

TSMC

🔹Тайвань, Tainan, Fab 18, 3нм, инвестиции $20 млрд, запуск ожидается в 2023 году
🔹США, Аризона, Финикс, 5нм, инвестиции $12 млрд, запуск первой фазы с мощностью 20К пластин в месяц запланирован на 1q2024, установки оборудования начнутся с 2H2022.
🔹Тайвань, Kaoshsiung, 7/6нм, $10 млрд, запуск на мощности 40К пластин в месяц запланирован на 2024 год

Samsung

🔹 Корея, Pyeongtaek line 3 (P3), 3нм, контрактное производство, мощность 10К-20К п/м c 2H2020
🔹 Корея, Pyeongtaek line 2 (P2) S5-1, 3нм, 60К п/м в 2021, планы наращивания до 120К п/м в 2022
🔹 Корея, Pyeongtaek line 2 (P2) S5-2, 3нм, 60К п/м в 2024 году.
США, Техас, проект $17 млрд, 5нм, с выходом на 120 К п/м и стартом в 2H2024

Intel

🔹 США, Аризона, Chandler, Fab 42, расширение емкости производства 7нм
🔹 США, Орегон, Fab D1X, $3млрд Mod3 расширение, оборудование устанавливается с августа 2021 по февраль 2022
🔹 Израиль, $10млрд, 7нм, начало выпуска планируется в 2023 году
Ирландия, дополнительные инвестиции в размере $7млрд в период 2019-2021 для расширения производства по техпроцессу 7нм
🔹 США, Аризона, Chandler, Fab 52, 10нм/7нм 2024, 35К п/м
США, Аризона, Chandler, Fab 62, 7нм, 2024, 35К п/м
(данные: theinformationnet.com)


Капитальные затраты

Как правило, они складываются в основном из затрат на строительство и на закупку производственного оборудования в соотношении примерно 50:50.

В таблице приведены расчеты капиталовложений компаний TSMC, Intel и Samsung в период с 2018 по 2023 год. Капиталозатраты Samsung показаны только в той части, которая относится к производству чипов, не включая капзатрат на производство памяти (DRAM / NAND).

В 2021 году TSMC инвестировала больше всех, вложив $28.5 млрд, что на 66,6% больше, чем ее же вложения в 2020 году.

В период с 2020 по 2023 год TSMC планирует инвестировать больше, чем планируют позволить себе Intel и Samsung, Это приведет к росту производственных мощностей и объемов выпуска чипов.

(4) На исход конкурентной борьбы будут влиять не только инвестиции, но также технологические особенности продуктов, включая конструкцию чипа. Какие "козыри" есть у компаний?

(5) TSMC

В октябре 2021 года TSMC запустила N4P - третью версию семейства процессов 5нм TSMC. Это на 6% более высокая плотность транзисторов, чем у N5 и на 22% большая эффективность энергопотребления. Эти показатели достигнуты на фоне снижения сложности процесса и уменьшения числа применений масок.

На 4Q2022 намечен запуск массового производства по техпроцессу 3нм. Он основан на архитектуре FinFET. Пилотное производство чипов 3нм уже началось на Fab 18B.

Технологию GAA в TSMC планируют внедрить на этапе перехода к 2нм, массовое производство по этому техпроцессу планируется в 2024 году.

Samsung

Samsung Foundry уже ведет массовое производство чипов по процессу 4нм, массовое производство чипов по процессу 3нм намечено на 2022 год.

В 3нм техпроцессе компания уже начала применять узлы GAA в сочетании с Multi-bridge-channel FET), что позволяет сократить площадь чипа до 35%, при росте производительности на 30% и снижении энергопотребления на 50% по сравнению с техпроцессом 5нм EUV.

Также Samsung заявляла, что запустит первое поколение 3нм технологии 3GAE в первой половине 2022 года.

На 2023 год намечен запуск производства по технологии 3GAP 3нм с упором на дальнейшее повышение производительности.

В 2025 году компания планирует начать производство по процессу 2нм 2GAP.

Intel

Компания задержалась на этапе техпроцесса 14нм, эксплуатируя его в течение 7 лет. Только в 2019 году началось массовое производство по процессу 10нм, который по числу транзисторов на единицу площади соответствовал техпроцессу 7нм TSMC.

Компания решила, что стоит переименовать свои узлы.

На 2H2022 намечен выход Intel 4 (ранее известен как Intel 7нм). Заявлено увеличение показателя производительность на ватт на 20% относительно предыдущего поколения. Технология будет в большей степени ориентироваться на применение EUL.

На 2H2023 намечена готовность Intel 3 (ранее известен как Intel 7+). Еще более активное применение EUL, а также новых библиотек повышенной плотности. Intel 3 будет опираться на Intel 4, но обещает рост производительности на ватт еще на 18% относительно Intel 4.

На 2024 год намечен запуск Intel 20A, ранее известный как Intel 5нм. 10A = 10 ангстрем = 1нм. Intel перейдет от применения FinFET к своей версии GAA под названием RibbonFET.

На 2025 год намечен запуск Intel 18A, для которого потребуется применение новых версий ASML EUV - машин с высокой числовой апертурой, которые обеспечат еще более точную фотолитографию.

Источник: seekingalpha.com

🇷🇺 [Мнения. Личный опыт]

В последние месяцы много говорилось об успехах, которые достигнуты российскими производителями и регуляторами. Спору нет, определенная работа идет, есть отдельные успехи.

Вместе с тем, целый пласт проблем так и не получил решения на сегодняшний день. Российский рынок производства микроэлектроники остается плохо организованным и информационно закрытым. Кроме того, годами складывающаяся привычка жить на военные подряды и, в последнее время, на госсубсидии, привели к тому, что компании разучились работать с рыночными клиентами, да и качество продуктов "сделано в России" нередко вызывает изумление даже в случае сравнительно несложных продуктов.

Мнение разработчика, основанное на его личном обществе, можно почитать здесь.