[image]

Интернационализация производства микросхем

 
1 4 5 6 7 8 9 10

hsm

опытный

☠☠
Wyvern-2> вливания госбабла под военные цели в Силиконовую долину.

Типа - Союз не вливал бабла, под военные цели, как и Россия сейчас.. Результата, сравнимого с США и Китаем, как не было, так и не будет. Потому что причины отставания России лежат в совершенно другой плоскости.

Wyvern-2> А сегодня это - Китай, где не знают...

У Китая своих проблем хватает, а тут ещё и решили их усугубить. Посмотрим...

Wyvern-2> Вот та же прямая электронно-лучевая литография от Mapper Litography стрельнЁт - и что?

Таких возможных "технолгических прорывов, убийц предыдущих технологий" - каждый год, разных, пучок. Если какая выстрелит - первыми их лидеры и освоят, у других просто ресурсов, всяких-разных, потребных на это, нет.

О масштабе потребных ресурсов до 2030 года "Samsung инвестирует 120 млрд долларов в производство логических микросхем Указанные инвестиции будут поделены между НИОКР и производством в соотношении примерно 7:6" тут
Ежели что - эти миллиарды и пойдут на внедрение упомянутой тобой Mapper Litography, или какую другую будущую технологию.

Wyvern-2> На металлолом?

Нет. Будут вырабатывать остаточный ресурс... или нам продадут.
   45.045.0

Полл

координатор
★★★★★
hsm> Результата, сравнимого с США и Китаем, как не было, так и не будет.
А Союз и Россия сейчас вливает суммы, сравнимые с США и Китаем сейчас?
   66.066.0
RU Клапауций #24.04.2019 14:48  @Wyvern-2#24.04.2019 08:58
+
+2
-
edit
 

Клапауций

координатор
★★☆
Wyvern-2> просто вливание бабла

/с огромным подозрением/ Ник, а ты, случаем, не эффективный менеджер ли? Очень они у нас любят такое простое, типа, решение проблемы - вливанием бабла.

Если сейчас, чудесным образом - тем же вливанием мегабабла, оп! и купили фабрики, к примеру - у нас внезапно появилась самая-пресамая передовая микроэлектронная промышленность, и вот она фигачит хрениллиарды микросхем, и что?
А то что, в общем-то, ничего и не изменится. Фабрики в сферическом вакууме не живут. Потребителей нет, с сырьём тоже не очень, разработчики весьма, скажем так, специфичны - грамотны, но привыкли работать для специальных дядей, а не для массового рынка...

"Иногда, глядя с крыльца на двор и на пруд, говорил он о том, как бы хорошо было, если бы вдруг от дома провести подземный ход или чрез пруд выстроить каменный мост, на котором бы были по обеим сторонам лавки, и чтобы в них сидели купцы и продавали разные мелкие товары, нужные для крестьян."
   73.0.3683.10373.0.3683.103
+
+3
-
edit
 

tarasv

аксакал

Wyvern-2> Ничего ни смешного, ни страшного не вижу - просто вливание бабла В 90-х тоже самое происходило в США, на основе вливания госбабла под военные цели в Силиконовую долину. И что сегодня? Доунт паник? :)

Военные и космические деньги просто улетают в трубу если нет гражданского рынка. Где например матрицы от Fairchild которая выпускала 16мп матрицы когда Canon и Nikon гордились автоматической экспозицией и только думали про автофокус в пленочных камерах?
Времена когда военные были двигателем микроэлектроники закончились в конце 70 начале 80, а в 90е военные уже по полной пересаживались на COTS потому что у их денег нехватало чтоб оплатить стоимости разработок которые оплачивали бизнес и потребительский секторы.
   73.0.3683.10373.0.3683.103

hsm

опытный

☠☠
Полл> А Союз и Россия сейчас вливает суммы, сравнимые с США и Китаем сейчас?

А откуда в, многие сотни лет, нищем и убогом Китае, вдруг, появились деньги? Он их "из тумбочки" взял? ( - У нас имеет широкое хождение одно, совершенно ошибочное, мнение о происхождении национального богатства. Китай - хороший пример подтверждающий его ошибочность.)
Тридцать лет тому назад Китай был в микроэлектронике нулём, героем анекдотов. Россия, по сравнению с ним, была технологическим гигантом (во всех, практически, областях). Прошло немного времени и вдруг, как по мановению, загадочным необъяснимым образом (на самом деле простым и очевидным, давно известным)... А вот что там будет ещё через тридцать лет - очень интересный вопрос.
   45.045.0
+
-1
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
hsm> А откуда в, многие сотни лет, нищем и убогом Китае, вдруг, появились деньги?
Если взяться за реальную историю, то можно внезапно узнать, что Китай не был "нищим и убогим" сотни лет. Закат Цинской Империи пришелся на 19-ый век, но даже в это время Китай еще долго был ведущей страной в регионе, имевшей самый мощный флот.
   66.066.0
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

zaitcev> Мне это напомнило о таком забавном случае... Мой брат живёт в России и работал до недавнего времени над каким-то голографическим радаром. Так вот в один прекрасный день он обратился ко мне с просьбой помочь закупить в США какие-то микросхемы, которые были запрещены к экспорту.

А какой смысл? Нельзя же купить миллион комплектов.
С одного радара, даже если бы его сделали на левых ИМС толку немного.
Скопировать микрухи тоже не выйдет.
   66.066.0
+
+1
-
edit
 

hsm

опытный

☠☠
Полл> .."нищим и убогим" ...

А то ты сразу не понял что "нищий и убогий" - по сравнению с передовыми, а не нищими и убогими соседями по региону.
Империя ацтеков, знаешь ли, то-же была самая могучая, среди соседей. Пока не пришли соседи из подальше. Тут и открылась её истинная "могучесть".
   45.045.0

hsm

опытный

☠☠
TEvg-2> А какой смысл?

Как могут - так и вертяться. "А что делать?"
   45.045.0

TEvg-2

мракобес

hsm> Как могут - так и вертяться. "А что делать?"

А задача какая стоит? С этого надо начинать.
Если нужны радары для армии и народного хозяйства, то не получится выпускать их на микросхемах вывезенных из Америки в трусах.

Если нужно сделать одну штуку и послать его картографировать к примеру Титан или Венеру, на зависть и страх партнерам, то можно и в трусах попробовать вывезти. А товарищу Зайцеву можно в конце концов сделать левые документы, сделать пластическую операцию и вывезти его в багажнике дипломатической машины.
   66.066.0

TEvg-2

мракобес

Так америкосы вдруг покатили бочку на х**вей. И вдруг оказалось что у китайцев король голый. Чему я кстати был немало удивлен. Я то думал что ширпотреб они уже полностью освоили и могут на партнеров и забить. Оказывается не могут.
   66.066.0
+
+1
-
edit
 

zaitcev

старожил

TEvg-2> А какой смысл? Нельзя же купить миллион комплектов.

Я тогда не стал расспрашивать. Гораздо легче сказать, что ничего не знаю, понимаешь.

В прошлом году мы восстановили отношения и я даже посетил его "свечной заводик" в Подмосковье. Он сейчас делает комплекты электроники для управления какими-то солнечными батареями. Показывал горелые платы своих немецких конкурентов и очень ругал бракоделов немцев, клялся, что его продукт гораздо надёжнее, в.т.ч. в тяжёлых условиях. Этих нужно продавать по тысяче за раз, то есть на 3 порядка меньше товарного количества, о котором ты говоришь. Один заказ занимал всего 10 или 15 ящиков - я видел на складе готовую продукцию.

Про радар уже речь не шла. Я так понял, что та разработка оказалась ему не по силам в конце концов. Удалось только модели сделать из дискретов и обычных компьютеров. А на них восстановление изображения занимало слишком долго.
   66.066.0
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Wyvern-2> Вот та же прямая электронно-лучевая литография от Mapper Litography стрельнЁт - и что?

Не стрельнёт. Во-первых, где выгодно — электронно-лучевая литография применяется и так, но в большинстве случаев — слишком дорого. Причина банально в том, что она оправдана только для миллиардных тиражей. Иначе амортизация всё съест.
   52.952.9
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Sandro>> Я тебя ещё больше огорчу: сапфир вообще никогда не являлся материалом для микросхем. Потому что он — диэлектрик. Изолятор. Из него вообще нельзя делать микросхемы.
Wyvern-2> Аля-улю...парадигма в корне изменилась © :F

Неа.

Wyvern-2> Смысла в "кремниевой основе" - больше нет от слова совсем ;) Пока играет цена...

Есть. Сапфир во многих случаях ничем не лучше, а то и хуже (!)

Например, у КНС, как ни странно, стойкость по накопленной дозе может быть меньше, чем у кремния из-за накопления объёмного заряда. В кремнии он накапливаться не может. Электрический пробой всегда повреждает сапфировую подложку необратимо, а вот с кремнием можно и выжить, если ток ограничен.

Ну и наконец, он был, есть, и будет дороже. Просто потому, что температура плавления на 900 градусов выше.
   52.952.9
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Wyvern-2> Так БЫЛО, пока (вынужденно) не придумали изолятор - теперь просто разницы нет: зачем растить кремниевый кристалл, резать его на платины, а потом...покрывать изолятором? Если можно просто взять сапфир и СРАЗУ получить и основу и изолятор?

Погоди, ты думаешь, что пластину сначала покрывают изолятор, а потом делают транзисторы ПОВЕРХ ?!?

Нет! Подзатворный диэлектрик — это часть транзистора, она у него в середине. Поэтому у классического полевого транзистора структура такая — подложка, у неё наверху слабо легированный карман, сильно легированная проводящая область с разрывом под затвором, изолятор, затвор.

Wyvern-2> Причем изолятор - лучше, и теплоотвод - лучше, причем намного.

Сверхчистый кремний — прекрасный изолятор с высокой электрической прочностью. Её вполне хватает даже для субмикрона.
И теплоотвод у него хороший вполне. Сравнимо с металлами.

Так что будет применятся ещё очень долго.
   52.952.9
+
-1
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Sandro> Сверхчистый кремний — прекрасный изолятор с высокой электрической прочностью. Её вполне хватает даже для субмикрона.

А потом по кремнию шарахает радиация и сверхчистый кремний сразу беременеет электронами и дырками и вся его изоляция тут же заканчивается. И в результате роботы отказываются лезть в реактор. А спутники - летать.
   66.066.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Ерунду говоришь, связи вообще никакой. Электроны и дырки под облучением практически одинаково генерируются в любом полупроводнике, при равных условиях облучения их число будет различаться максимум в разы (пропорционально ширине запрещённой зоны).
   51.051.0

TEvg-2

мракобес

Fakir> Ерунду говоришь, связи вообще никакой.

Связь тут в том что кремний типа изолятор перестает быть изолятором и это основная причина почему процы перестают работать при радиации. Чтобы они там работали нужен истинный диэлектрик.
   66.066.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Совершенно не это. Последний раз, медленно: наведенная проводимость под ионизирующим излучением возникает в абсолютно любом полупроводнике и даже кристаллическом широкозонном диэлектрике.

Дохнут чипы не от этого, а от возникновения дефектов в кристаллах.
   51.051.0

TEvg-2

мракобес

Fakir> Дохнут чипы не от этого, а от возникновения дефектов в кристаллах.

Они перестают корректно работать из-за проводимости кремниевой подложки. А совсем дохнут - уже от дефектов (т.е. прекращение облучения и ресет уже не помогают)

А вот если бы подложка была бы сапфировая, то проц держал бы РАБОТАЯ гораздо большую мощность дозы.
   66.066.0

hsm

опытный

☠☠
TEvg-2> Они перестают корректно работать из-за проводимости кремниевой подложки...

Популярные заблуждения про радиационную стойкость микросхем... Пожалуйста... И про сапфировую подложку там то же есть.
   45.045.0
MD Wyvern-2 #08.06.2019 12:36  @Wyvern-2#20.04.2019 12:25
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2> Ну и обобщающая статья с ценниками и перспективами: Производство микросхем.
Wyvern-2> Оч. интересное в конце - про электронную литографию и Mapper Litography...

Спрашивали? Отвечаем! :F [сам с собою правую рукою :F ]

Вообще ситуация в российской микроэлектронике не такая тухлая, как может показаться. Если учесть, что 12 лет назад самый «тонкий» техпроцесс в стране был 800 нм, даже нынешние полностью российские 250 нм выглядят уже не так плохо. Есть слухи что освоили технологию «растянутого кремния», перешли с 15 см пластин на 20 см, наладили выпуск собственных фотошаблонов. Главной проблемой останется недостаточный спрос и конкуренция с импортом, что никак не позволяет выйти хотя бы к нулевой рентабельности.

Ведутся попытки освоить что-то прорывное. Например фотолитографию в глубоком ультрафиолете (EUV-литографию)

В этом смысле интересна история с голландской фирмой «Mapper Lithography». Фирма специализировалась на оборудовании и установках многолучевой электронной литографии (МЭЛ). Электронная литография позволяет работать с разрешениями в доли нм, однако очень энергоемкая и медленная. С помощью нее делают фотошаблоны для оптической литографии. Обычно используют один пучок электронов, который облучает всю площадь. Использование МЭЛ позволяло существенно ускорить процесс, хотя и энергопотребление установки сильно возрастало. Голландцы пытались вывести МЭЛ в серийное производство. Хотя бы для мелкосерийных микросхем, где создание набора фотошаблонов не окупается. Т.е. где дешевле наносить рисунок сразу на кремний, чем делать набор масок и потом штамповать микросхемы с помощью оптической литографии. И здесь Mapper нашел единомышленников в лице Роснано. В 2012-м заключили договор на постройку заводов в Москве и Питере. Завод в Москве был открыт в 2014 году и в тот же год начал выпуск электронных линз. О прибыльности пока речь нет даже близко, но сами технологии есть и развиваются. С учетом удорожания процессов фотолитографии, МЭЛ может со временем сравняться с ней по стоимости. К сожалению инвестиции Роснано не спасли саму «Mapper Lithography». Компанию выкупила голландская же ASML – крупнейший в мире производитель фотошаблонов и систем фотолитографии. Направление МЭЛ закрыли, сотрудников Mapper распихали по другим направлениям. Сейчас в мире осталось всего 2 игрока, которые продолжают развивать МЭЛ – американская Multibeam и Роснано.
 

И вообще статейка интересная...
   67.067.0

Oleg_NZH

втянувшийся

.
hsm> У Китая своих проблем хватает, а тут ещё и решили их усугубить. Посмотрим...


Тут ещё давят на них ....
Глава компании AMD, второго после Intel производителя мобильных и настольных процессоров, Лиза Су (Lisa Su) сообщила о прекращении лицензирования своих процессорных х86-архитектур Китаю. В 2016 г., пишет портал Tom’s Hardware, КНР и AMD создали совместное предприятие Tianjin Haiguang Advanced Technology Investment Co. Ltd. (THATIC) по разработке однокристальных систем, которое получило лицензию на использование архитектуры Zen в производстве собственных процессоров.

Новый удар по Китаю. AMD лишила страну технологий по производству процессоров

Компания AMD прекратила сотрудничество с Китаем, подразумевавшее предоставление стране доступа к ее современным архитектурам. В распоряжении КНР осталась лишь морально устаревшая архитектура Zen первого... //  www.cnews.ru
 
   67.067.0
RU Клапауций #10.06.2019 14:05  @Wyvern-2#08.06.2019 12:36
+
+1
-
edit
 

Клапауций

координатор
★★☆
Wyvern-2> Ведутся попытки освоить что-то прорывное. Например фотолитографию в глубоком ультрафиолете (EUV-литографию)

Попыткам в ГУФе лет уж двадцать, как минимум. А воз и ныне там.
Ты ещё рентгенолитографию вспомни. То же ведь ковыряли и даже, казалось, успешно. Но. Но. Но...
   74.0.3729.16974.0.3729.169
LT Bredonosec #17.04.2021 20:21
+
-
edit
 
еще о маркетинге и законе мура

.....

И вот тут мы сталкиваемся с проблемой: разрешающая способность фотолитографического оборудования конечна — но, разумеется, постоянно увеличивается. Поэтому нужно было ввести параметр, который позволял бы сравнивать процессоры, созданные различными производителями на различном оборудовании.
 


Так и был введен техпроцесс. И нет, он показывает не размер транзистора, как многие думают. По сути он показывает технологический предел оборудования — то есть минимальный «штрих», который лазер через маску можно оставить на заготовке. И в случае с транзисторами он совпадал с самой тонкой их частью — затвором.

Логика тут проста: если у вас есть сверло на 10 мм, вы никак не сможете сделать дырку в 5 мм. А вот в 15 или 20 мм — без проблем. С фотолитографией все аналогично: если разрешающая способность вашего оборудования, допустим, 5 микрометров (5 мкм, 5000 нм), то вы не сможете сделать затвор транзистора меньше этой величины. А сам транзистор при этом, разумеется, будет в разы больше.

Почему такой параметр как техпроцесс важен? Да потому что он по сути показывает общую технологичность процессора: чем меньше техпроцесс, тем больше транзисторов можно поместить на той же площади — а, значит, тем быстрее будет работать процессор. Более того, чем меньше транзистор, тем меньше он требует энергии для работы и тем меньше выделяет тепла.

История техпроцессов

Разумеется, на заре создания процессоров никаких проблем с уменьшением техпроцесса не было: даже не меняя лазеры, которые изначально работали на длине волны в 700 нм (красный свет), можно было уменьшать сами маски, что позволило увеличить разрешающую способность оборудования — а, значит, уменьшить затворы транзисторов — более чем в 3 раза, с 10 до 3 мкм, всего за четыре года, с 1971 по 1975-ый.

Что интересно, так как техпроцесс в те годы был больше длины волны видимого света (сотни нанометров), то можно было в микроскоп разглядеть отдельные транзисторы, например, первого коммерческого процессора Intel 4004, который работал на частоте всего 500-740 кГц:
 


В дальнейшем пришлось перейти на фиолетовые лазеры (400 нанометров), продолжать играться с масками, но в общем и целом никаких проблем не было: к 1985 году была преодолена планка в 1 мкм, а начало нового тысячелетия мы встретили со 130-нм процессорами с частотой выше 1 ГГц, вмещающими в себя сотни миллионов транзисторов, которые в обычный микроскоп уже не разглядишь.

Первые проблемы

Я не просто так заострил внимание на 130 нанометрах — это был последний техпроцесс, который позволял сравнивать чипы различных компаний между собой и с предшественниками, чтобы оценить энергоэффективность и рост производительности.

Первый звоночек прозвучал в начале нулевых при переходе к якобы 90-нм техпроцессу. Да, это первый условный техпроцесс: 90 нм, которые мы можем встретить в Pentium 4, указывали уже не на разрешение фотолитографического оборудования, а на то, что площадь транзистора уменьшилась вдвое по сравнению с предыдущим 130-нм техпроцессом.

А раз площадь уменьшилась вдвое, то линейные размеры должны снизиться примерно в 1.4 раза. И если вы поделите 130 на 90, то столько и получите. И 90 при делении на 65 даст тоже самое, как и деление 65 на 45. Короче говоря, пошел откровенный «подгон» под закон Мура, который говорит нам о том, что число транзисторов на интегральной схеме удваивается раз в 2 года.

Иными словами, от абсолютно четкого параметра — затвора транзистора, который точно задает «качество» литографического оборудования — в начале нулевых производители перешли к линейным размерам транзисторов, что в общем и целом является достаточно размытым показателем, который слабо связан с затвором транзистора, что исказило саму суть техпроцесса.
 


В итоге ближе к концу нулевых мы получили грустную картину: вроде и AMD, и Intel производят свои процессоры на схожих техпроцессах в 45 и 40 нм, да вот только Core 2 Duo оказываются гораздо энергоэффективнее Athlon на схожих частотах, что лишний раз доказывает «маркетинговость» техпроцессов уже тогда.

Отказ от понятия «техпроцесс»

Глядя на все это безумие, инженеры, которые любят четкие физические величины, в рамках «Международного плана по развитию полупроводниковых технологий» взяли и вообще отказались от техпроцесса как от технологической переменной. Иными словами, начиная аж 2009 года указанные производителями техпроцессы — чисто маркетинг, нередко без всякой физической подоплеки.

Однако еще пару лет все продолжалось как и раньше — собственно, зачем менять то, что работает? Площади транзисторов все также получалось уменьшать, чтобы соответствовать закону Мура, поэтому производители продолжали делить старые техпроцессы на 1.4 и писать новые значения.

Второй звоночек прозвенел в начале 2010-ых: если 32-нм техпроцесс еще получилось сделать, то вот переход к 22 нм вовремя вызывал уже серьезные проблемы. Решением стал переход из 2D в 3D: если снижение размера затвора ниже ~30 нм приводило к тому, что разрушался сам транзистор (он начинал пропускать ток тогда, когда не надо — через такую «узкую» преграду могли туннелировать электроны), то почему бы не сделать путь для электронов длиннее, выставив на их пути кремниевый гребень?

Так и родилась технология FinFET, что дословно переводится как «плавниковый полупроводниковый транзистор». Теперь вместо того, что бежать по прямой, электронам приходилось огибать гребень (зеленый путь на схеме ниже):
 


При этом, как можно заметить, физические размеры затвора транзистора не изменились, а раз теперь эффект туннелирования преодолен — можно продолжать уменьшать затвор и дальше, что все с радостью и продолжили делать.

Однако проблема в том, что это убивает определение техпроцесса. Насовсем. Все дело в том, что даже если фотолитографическое оборудование может создавать меньшие линейные затворы транзисторов, их все равно делают длиннее за счет трехмерного расположения, дабы не было туннелирования. И за счет 3D сам затвор и собственно транзистор оказываются меньше. То есть теперь техпроцесс совершенно не связан с разрешающей способностью оборудования.

Современные техпроцессы: маркетинг на маркетинге

В итоге такая путаница развязала руки маркетологам. Это наложилось в том числе и на то, что даже с ухищрениями типа FinFET мы с каждым годом все ближе к предельным возможностям кремния, и создавать более компактные транзисторы (и их затворы) становится все сложнее.

Как итог, сейчас техпроцессы компании считают так, как им удобнее. Кто-то продолжает по старинке считать занимаемую площадь (ага, трехмерного транзистора — ощутили достоверность?), кто-то считает техпроцесс по количеству транзисторов (ближе к правде, но все еще из-за трехмерной структуры не то) — короче говоря, я просто оставлю схему ниже:
 


Хорошо заметно, что 10-нм техпроцесс Intel на самом деле не так и плох, как его малюют: он ощутимо лучше 10-нм техпроцесса TSMC и даже по некоторым параметрам лучше тайваньских 7 нм! Так что Intel даже меньше лезет в маркетинг, чем TSMC.

Временами бывает еще забавнее: ниже показано сравнение затворов транзисторов у 14-нм процессоров Intel и 7-нм решений AMD (это опять TSMC). Хорошо видно, что разница минимальна, 24 против 22 нм. Иными словами, TSMC приукрашивает реальность аж в 3 раза!

Безрадостное будущее

Думаете это все? Да как бы не так: Intel планирует перейти от FinFET к HNS, Horizontal NanoSheets, горизонтальным нанолистам. Грубо говоря, это сравнимо с обработкой одним ядром сразу двух логических потоков — теперь в одном транзисторе «гребень» разделится на несколько частей:
 


умаю, вы уже поняли, что заикаться про техпроцесс тут не имеет абсолютно никакого смысла. Понятно что производители нарисуют нам и 3 нм, и 2, и может даже меньше — никакой связи с физикой тут не будет и близко.

Итог — не верьте нанометрам

Что в результате? Аж 20 лет назад техпроцессы перестали привязываться к «железу». 10 лет назад техпроцесс вообще перестал быть физической величиной. Так что в будущем, когда на презентациях вам будут вещать о новых инновационных 3-нм процессорах — улыбнитесь и дождитесь тестов, которые точно расставят все точки над i.
   87.087.0
Последние действия над темой
1 4 5 6 7 8 9 10

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru