4nm proces vstoupí do fáze zkušební výroby už toto léto, o kvartál dřív proti plánu
Když se v počítačovém průmyslu posouvají termíny uvedení, je to většinou na pozdější dobu. Ve vývoji se často vyskytují problémy a ne vždy se podaří splnit předem vytyčené plány, takže zpoždění bývá poměrně časté. Teď ale přichází pro změnu dobrá zpráva z této kategorie. TSMC se povedlo naopak popohnat vývoj jednoho z připravovaných budoucích výrobních procesů. Firma teď oznámila, že výroba 4nm čipů začne dřív, než se původně plánovalo.
4nm proces TSMC je derivát 5nm výrobního procesu, který ovšem měl být původně hotový až poté, co firma uvede 3nm technologii. 3nm výroba má začínat v roce 2022, 4nm technologie měla původně být k dispozici v sériové výrobě až v roce 2023. To je proto proto, že zatímco 3 nm je prioritní next-gen technologie posouvající hranice, 4nm proces je paralelní alternativa v podobě evolučního vylepšení již existující a více zralé technologie z 5nm generace.
Přinášel by tedy menší zlepšení oproti 5 nm než 3 nm, ale zase by byl levnější na použití. Takže by mohl vylepšit vlastnosti například méně výkonných ARM procesorů pro levnější mobily. Ty často využívají tyto ekonomičtější last-gen procesy (11nm, 8nm), zatímco highendové SoC pro vlajkové lodě vždy přejdou na úplně nejnovější technologii, tedy v tomto případě 3nm proces.
Dřív, než bylo v plánu
Ovšem nakonec to vypadá, že by tato 4nm technologie nemusela vyjít o moc později po 3nm procesu. V druhé polovině loňska už TSMC uvádělo, že zkušební výroba (tzv. risk production) měla na 4nm procesu běžet od čtvrtého kvartálu letošního roku a ta sériová komerční by se možná mohla stihnout do konce roku 2022.
Teď firma oznámila, že bude zřejmě hotovo ještě dřív. V tiskové zprávě publikovala, že zkušební výroba (risk production) na procesu N4 začne už v létě, tedy v Q3 2021. Sériová výroba čipů začne ale asi pořád až během roku 2022.
Zatím nevíme, jaké produkty z oblasti PC hardwaru (ony střední/nižší řady mobilních SoC se zdají být jisté) by na tomto procesu mohly vznikat. U Nvidie se čeká, že další evoluce jejích GPU (alespoň těch pro herní trh) půjde přes továrny Samsungu. Ten má vlastní 4nm proces, ale očekává se, že bude v energetické efektivitě a možná i výkonu o něco horší než od TSMC, což nastalo u 5 nm. AMD by asi u procesorů mělo spíše naskočit na 3nm technologii, která prý bude použita na procesory s architekturou Zen 5. Je však asi možné, že by na 4 nm šlo nějaké notebookové/levnější APU, nebo GPU. Zájem by možná mohl mít Intel, který nyní uvede GPU na 6nm procesu TSMC a 4nm proces bude podobným produktem jako je nyní 6nm.
TSMC uvádí, že 4nm proces má proti 5nm mít vyšší výkon, vyšší energetickou účinnost (tj. na stejné frekvenci byste dostali nižší spotřebu) a lepší hustotu tranzistorů. Ale neuvádí nějaká procenta, takže asi jde spíše o menší inkrementální zlepšení. Je také řečeno, že pravidla pro návrh čipů budou velmi blízká těm pro 5nm proces, ale 4nm proces bude vyžadovat méně fází expozice a méně masek – toto by právě mělo výrobu zlevnit proti 5nm procesu. Ovšem pořád může jít o větší investici a náklady, než se 7nm a 6nm procesem, protože ceny za wafer a také fixní náklady na uvedení čipu do výroby s postupem křemíkové litografie pořád stoupají.
3nm proces příští rok
U nejmodernější 3nm technologie (N3) teď jinak TSMC uvádí, že na ní zahájí komerční sériovou výrobu v druhé polovině roku 2022. Proces N3 má přinést až o 15 % lepší výkon proti 5nm procesu TSMC, nebo při stejné frekvenci o 30 % nižší spotřebu. Logické obvody mohou mít až o 70 % lepší hustotu. Tím se myslí, že na jednotku plochy se vejde o 70 % víc tranzistorů, ne redukce velikosti obvodů o 70 %. První, kdo bude mít s touto technologií čipy, bude pravděpodobně Apple, dost možná již ke konci roku 2022. Qualcomm pravděpodobně bude 3nm čipy Snapdragon vyrábět u Samsungu.
Zdroj: TSMC
Jan Olšan, redaktor Cnews.cz
