Другая сторона 22nm: неизвестные герои кремниевой долины

Другая сторона 22nm: неизвестные герои кремниевой долины

Каждые пара лет Intel анонсирует переход на новый технологический процесс. В случае если ко мне добавить новости от вторых полупроводниковых компаний, то и года не проходит, дабы та либо другая из них не заявила о новом прорыве. Имена этих компаний прекрасно известны и у всех на слуху.

Но в их тени (совсем незаслуженно) затерялась одна компания, труд которой незримо стоит чуть ли не за каждым из технологических достижений в полупроводниковых разработках. «Страна обязана знать собственных храбрецов»…
Смотрите кроме этого: IBM открывает эру оптических процессоров

Корпорация сказала о революционном прорыве в «кремниевой нанофотонике»: её экспертам удалось разместить на одном кремниевом чипе компоненты и электрические цепи, нужные для оптической передачи данных. Корпорация IBM заявила сейчас о достижении, которое делает вероятным применение на практике оптических линий связи вместо электрических проводников в компьютерных совокупностях.Фрагмент микрочипа IBM: синим ц

Обращение отправится о неизвестной компании Applied Materials, которая собственное дело вот уже более 45 лет. И вот сейчас на каждой фабрике по производству кремниевых чипов компании Intel, TSMC, в течении, да и фактически каждый установлено оборудование Applied Materials, которое делает чуть ли не самую небольшую работу, известную человечеству. Наряду с этим, дело не исчерпывается производством микросхем, к производству жидкокристаллических солнечных батарей и экранов Applied Materials кроме этого приложила руку.

В случае если какая-то компания имеет дело с кремниевыми пластинами, фактически со 100% возможностью возможно заявить, что оборудование Applied Materials несёт ответственность за солидную часть процесса производства.Логотип компании, кому доводилось видеть его раньше?В частности, в то время, когда Intel объявил переход на разработку 22 нм, он достиг этого, применяя оборудование Applied Materials. Это не делает достижение Intel менее выдающимся: Applied Materials предоставляет оборудование, но на Intel лежит всё другое от проектирования процессоров до поиска подходящих химических составов.

Кроме этого принципиально важно подчернуть, что AMD, Samsung и TSMC по сути имеют доступ к тому же самому оборудованию, что и Intel.Что для того чтобы в производстве процессоров?Многие слышали о ходе литографии. Но если вы вычисляете, что изготовление процессорного кристалла лишь из него и состоит, то вы ошибаетесь. Да, литография это жизненно неотъемлемая часть процесса, но для современных техпроцессов 45нм и 32нм, не говоря о 22нм Fin-FET, это только один из сотен этапов.

По окончании того, как поверхность кремния была подвергнута литографии, на ней выращиваются их соединения и транзисторы, с применением комбинации гальванических процессов, ионной имплантации, химического осаждения, молекулярного наслаивания и многих вторых. Помимо этого, большая часть этих операций смогут быть разбиты на десятки шагов.В сети имеется множество видеороликов, каковые показывают производство процессоров (к примеру: данный).Все эти операции выполняются не одной машиной, к примеру, чтобы создать на данный момент транзистор, требуется, по крайней мере, семь разных установок.

Нужно перемещать кремниевые пластины между этими установками, причем делать это в вакууме. Имея дело со слоями high-k диэлектрика, что толщиной всего лишь 10 атомов, кроме того один посторонний атом может сломать целый процессор.Установка для нанесения изолирующей пленки на стеклянную поверхность при производстве ЖК-экранов.На больших фабриках целый процесс полностью автоматизирован – с применением ПО, поставляемого Applied Materials.

Чтобы получить некое представление о масштабах: фабрика, оперирующая пластинами диаметром 300мм, стоит по различным предположениям от 5 до 15 млрд. долларов. Любая установка производства Applied Materials имеет размеры порядка офисного стола и стоит от 2 до 6 млн. долларов.

При средней цене 4 млн. это указывает, что на одной фабрике может пребывать свыше тысячи установок, и все они находятся в чистой помещении (площадью пара тысяч кв. м.).Fab 42 — фабрика Intel в Аризоне ($5 млрд.), строительство завершится в этом годуЛюбой каприз за ваши деньгиЕсли любая компания-производитель имеет доступ к одному и тому же оборудованию Applied Materials, то откуда же берется столь ужасная отличие в применяемых техпроцессах? Из-за чего Intel переходит на 22нм разработку с применением FinFET, тогда как Global Foundries застряли где-то между 32нм и 45нм?На другими словами две обстоятельства.

Первая, как уже упоминалось, Applied Materials предоставляет оборудование, но разработка конкретного процесса остается за производителем чипов либо фабрикой. Intel может применять 8 слоев металлизации для соединения транзисторов, а AMD лишь 6. Intel может найти вариант оксида гафния, что является лучшим диэлектриком, чем применяемый на TSMC и т.д. Любой производитель процессоров пользуется одолжениями лучших химиков мира, дабы оставаться на острие борьбе.

И это их работа разбираться в ограничениях и возможностях оборудования Applied Materials и с его помощью приобретать отличных показателей.Второе, хоть Applied Materials и поставляет стандартное оборудование – за $50млн возможно приобрести полный набор и срочно начать производство по 45нм технологии! Но компания кроме этого трудится с конкретными производителями, и снабжает требуемые им модификации.

В случае если Intel нужно поменять форму одной из насадок, либо улучшить пьезоэлектрический преобразователь — Applied Materials с удовольствием возьмет на себя эту работу. Чем-то напоминает поход в автосалон: клиент может захотеть форсировать двигатель либо тонировать стекла. По сути собственной, все машины аналогичны, но доработаны в соответствии с пожеланиям клиентов.Великий раздел.Получается, Intel не удалось бы достигнуть 22нм отметки без тесного сотрудничества с химиками и инженерами из Applied Materials.

Но, иначе, Applied Materials кроме этого известны и самые чёрные секреты о последних достижениях AMD. Нетрудно представить масштаб конфликта заинтересованностей, что имеет тут место. Что случится, в случае если один из инженеров случайно выдаст один из секретов FinFET технологии сотрудникам второй компании?Дабы избежать аналогичных неприятностей, в Applied Materials существуют отдельные команды, каковые трудятся с каждым из больших клиентов и никак не взаимодействуют между собой.

В теории, инженер Applied Materials трудящийся с Intel ни при каких обстоятельствах не встретит инженера трудящегося с AMD. В случае если в информационном пространстве это достигается разграничением прав доступа и подобными мерами, то по поводу разграничения, происходящего в реальности, ничего конкретно неизвестно. Существуют ли рабочие помещения и отдельные кафетерии для каждой из команд?

И не выглядит ли кампус Applied Materials в Санта-Кларе как дворец из одной детской книжки? 🙂 Учитывая, что Applied Materials трудится подобным образом уже более 40 лет, то возможно они знают, как убедить собственных клиентов в надежной защите их интеллектуальной собственности.Кто отыщет в памяти, из какой книги данный дворец? :)доверия и Подобный уровень сотрудничества разрешает Applied Materials заключать многомиллиардные соглашения о создании оборудования и обмену интеллектуальной собственностью. И лишь именно поэтому на свет появляются разработке 22нм, 14нм и, в недалеком будущем 10нм.22нм и дальшеНесомненно, мы уже подбираемся к границам возможностей кремниевой электроники (расстояние между двумя атомами кремния образовывает 0.5 нм).

Но такие технологии, как multi-patterning, иммерсионная литография и FinFET транзисторы, разрешают ожидать появления 14нм и 10нм процессоров в ближайшие пара лет. По мере того, как размеры транзисторов уменьшаются, растет точность операций по их изготовлению, соответственно и цена изготовления одной пластины растет.

К примеру, при переходе от 45нм к 14нм цена удваивается из-за сложностей создания FinFET-транзисторов, роста числа слоев металлизации, применения multi-patterning’а.При всём наряду с этим Applied Materials делает собственную часть работы, увеличивая выход годных кристаллов и снижая цену. К примеру, новое поколение оборудования будет вычислено на применение пластин, диаметром 450мм.

Что снизит себестоимость раздельно забранного процессора.Рост диаметра пластин, самые первые пластины в диаметре были всего лишь 25ммИли, создание новых подходов к изоляции проводящих связей (в процессора в общем итоге находится более 100 км бронзового провода, что повинен в 30% тепловыделения и энергопотребления кристалла) разрешающих снизить на пара процентов неспециализированное потребление процессора. Не так уж не хорошо, в случае если учесть, что на данный момент одна из главных метрик – время судьбы батареи.Вот такая она: Applied Materials. Малоизвестный храбрец Кремниевой равнины, находившийся на острие прогресса полупроводниковой электроники еще перед тем, как Intel выпустила собственный первый процессор.Если судить по текущему положению дел, портфелю и опыту разработок, компания находится в хорошей форме, и может продолжить собственный путь к пределам кремниевой электроники, и за эти пределы.

Случайная статья:

Силиконовая Долина: небольшой обзор / Silicon Valley Review


Похожие статьи:

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.