Zo gaan chipfabrikanten op weg naar 7nm

9 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Kleiner is beter
  2. 2. Waar staan we nu?
  3. 3. De weg vooruit: meer lagen of EUV
  4. 4. De roadmap van Globalfoundries
  5. 5. De roadmap van Intel
  6. 6. De roadmap van Samsung
  7. 7. De roadmap van TSMC
  8. 8. De vergelijking: het beste proces?
  9. 9. Verre toekomst: op weg naar de nanometer
  10. 9 reacties

De vergelijking: het beste proces?

Op de afgelopen pagina's ben je heel wat benamingen voor productieprocedés tegengekomen, terwijl we eerder al schreven dat de nanometeraanduidingen weinig meer met de werkelijkheid te maken hebben. Hoe verhouden al die processen zich nou tot elkaar?

Nu is in een '10nm-chip' betrekkelijk weinig tien nanometer groot. Om toch een goede indicatie te krijgen van de onderlinge verhoudingen tussen Intel, TSMC, Samsung en Globalfoundries gebruikt de Japanse journalist Hiroshige Goto drie maten: de gate pitch, minimum metal pitch en fin pitch. In alle drie de gevallen gaat het om de afstand tussen verschillende onderdelen van een transistor.


De drie fysieke afstanden waarop onderstaande vergelijking is gebaseerd.

In het onderstaande schema zijn die drie verhoudingen (waar beschikbaar/van toepassing) visueel weergegeven. Direct valt het verschil in naamgeving tussen Intel en de drie 'foundries' op: de 10nm-processen van TSMC en Samsung zitten qua fysieke proportie dichter tegen Intels 14nm-proces dan zijn 10nm-procedé aan. Op zijn beurt kent Intels 10nm een grotere dichtheid dan de 7nm-processen waarbij geen EUV wordt gebruikt. Pas wanneer EUV wordt toegepast zal in ieder geval Samsung een hogere dichtheid bieden dan Intel - van TSMC en Globalfoundries zijn nog geen specificaties bekend.

Saillant detail is dat het grote verschil in naamgeving tussen Intel en de rest past recent is ontstaan. De oorzaak is het 20nm-debacle. Intel introduceerde voor het eerst finfet-transistors bij zijn 22nm-proces, terwijl TSMC, Samsung en Globalfoundries nog van plan waren om een 20nm-procedé zonder dergelijke 3D-transistors uit de grond te stampen. Dat werd een groot fiasco met als gevolg dat een groot deel van de industrie het noodgedwongen langer moest uitzingen op de 28nm-node.

Vervolgens zie je bovenin het schema iets bijzonders gebeuren: TSMC's 16nm-procedé is qua afmetingen exact gelijk aan wat 20 nm had moeten zijn. Rechts zie je min of meer hetzelfde gebeuren bij Globalfoundries en Samsung. Hoewel hun gecombineerde 14nm-proces weliswaar iets compacter is dan de 20nm-processen van beide fabrikanten, is het verschil in dichtheid lang geen 'full node'-naamgeving waard. Sinds dat de producenten zich op Intel na verslikten in de 20nm-node, zie je dat de naamgeving tussen Intel en de rest scheef loopt.

0
*