Baru-baru ini, dilaporkan bahawa TSMC telah membuat satu kejayaan besar dalam penyelidikan dan pembangunan proses lanjutan 2nm dan telah berjaya menemui jalan untuk memotong gerbang-all-around (GAA) teknologi.
Mengejar proses yang lebih maju dengan menggunakan proses matang dan ciri sentiasa menjadi hala tuju pengeluar cip seperti TSMC dan Samsung. Sebelum ini, Samsung menyatakan bahawa ia akan menerajui dalam memperkenalkan teknologi GAA pada 3nm, menyatakan cita-citanya untuk menjadi peneraju faundri cip global. Kali ini, TSMC telah membuat satu kejayaan besar dalam penyelidikan dan pembangunan proses 2nm, yang menyerlahkan kekuatan penyelidikan dan pembangunannya yang kukuh, dan juga memperhebat persaingan antara dua gergasi faundri cip.
TSMC, Samsung bersaing untuk proses yang lebih maju
Selepas kelahiran Undang-undang Moore, saiz kerepek semakin kecil, dan syarikat sentiasa meneroka proses dan bahan baharu untuk dibangunkan semikonduktor produk dan meningkatkan prestasi. Mo Dakang, pakar dalam Semikonduktor industri, memberitahu wartawan "China Electronics News" bahawa laluan pembangunan utama semasa semikonduktor industri ialah pengurangan saiz yang berterusan. Pengurangan saiz boleh membawa kepada penyepaduan yang lebih baik, prestasi produk yang dipertingkatkan dan kos produk yang dikurangkan.
TSMC dan Samsung adalah peneraju dalam pengecoran cip. Menurut TrendForce, pada suku kedua tahun ini, TSMC memenangi 51.5% bahagian faundri cip, mendahului senarai, diikuti oleh Samsung dengan kira-kira 19%. Jin Cunzhong, setiausaha agung Persatuan Peralatan Khas Elektronik China, menegaskan bahawa TSMC mendahului Samsung dalam jadual pengeluaran besar-besaran 7-nanometer. Dalam hal ini, Zhou Peng, timbalan dekan Sekolah Mikroelektronik Universiti Fudan, memberikan maklumat yang lebih khusus: TSMC mengumumkan pengeluaran besar-besaran proses 7-nanometer seawal April 2018, dan memperoleh pelanggan daripada Apple, Huawei HiSilicon, AMD , Qualcomm dan pelanggan lain. Pesanan pukal 7nm. Walaupun Samsung mengumumkan pada Oktober 2018 bahawa proses 7nmnya dihasilkan secara besar-besaran, kelewatan masa telah menyebabkan kehilangan sejumlah besar pesanan pelanggan.
Dalam bidang pembuatan termaju, TSMC dan Samsung terus "bersaing". Mengambil proses 5nm sebagai contoh, TSMC telah memenangi semua tempahan untuk empat pemproses iPhone baharu Apple yang akan datang pada separuh kedua tahun ini. Jin Cunzhong memberitahu pemberita bahawa TSMC dijangka mencapai pengeluaran besar-besaran 5 nanometer tahun ini, tetapi Samsung tidak dapat melakukannya. Memandangkan TSMC telah memenangi sejumlah besar tempahan 5nm, Samsung tidak bersedia untuk ketinggalan, dan mengumumkan bahawa ia akan mengubah asas cip proses 7nm sebelumnya menjadi pangkalan pengeluaran proses 5nm untuk menyediakan perkhidmatan faundri cip untuk pengeluar pihak ketiga, cuba menggunakan cara 5nm "tergesa-gesa" untuk mengejar TSMC. Dilaporkan bahawa Samsung telah memperoleh beberapa pesanan faundri cip 5G Qualcomm, dan akan menggunakan proses 5nm untuk menghasilkan cip.
Dalam persaingan proses yang lebih maju, TSMC dan Samsung masih "mengejar saya". Zhou Peng memperkenalkan bahawa Samsung telah melabur banyak wang dalam penyelidikan dan pembangunan proses yang lebih maju. Pada masa yang sama, ia juga telah melaraskan peta jalan proses cip. Ia akan melangkau proses 4-nanometer dan terus meningkat daripada 5-nanometer kepada 3-nanometer. Dalam proses 3-nanometer Pertama untuk mengumumkan bahawa teknologi GAA akan digunakan. Samsung juga telah mengarang MBCFET (Multi-Bridge-Channel Field Effect Transistor) berdasarkan lembaran nano, yang boleh meningkatkan dengan ketara Transistor prestasi untuk menggantikan FinFET Transistor teknologi.
Mo Dakang memberitahu pemberita bahawa walaupun TSMC ketinggalan di belakang Samsung dalam jadual pembangunan seni bina GAA, TSMC merancang untuk masih menggunakan teknologi FinFET dalam proses 3nm. Mengurangkan perubahan dalam alat pengeluaran boleh memastikan struktur kosnya stabil dan mengurangkan pelanggan. perubahan reka bentuk, mengurangkan kos pengeluaran mereka, atau menghasilkan hasil yang lebih baik. Zhou Peng berkata bahawa TSMC telah mula merancang untuk proses 3-nanometer bertahun-tahun yang lalu, dan merancang untuk mencapai pengeluaran besar-besaran pada 2021. Pada nod seterusnya, 2nm, TSMC nampaknya selangkah ke hadapan, dan kali ini mereka telah membuat major kejayaan dalam pembangunan penyelidikan dan pembangunan proses lanjutan 2nm. Dilaporkan bahawa TSMC mengumumkan bahawa ia akan membina sebuah kilang di Taman Sains dan Teknologi Selatan di Taiwan, China, dan memulakan penyelidikan dan pembangunan proses 2-nanometer. Ia dijangka akan dikeluarkan sejurus 2024. Dan Samsung mempunyai sedikit maklumat mengenai penyelidikan dan pembangunan proses 2nm.
Mengapa TSMC "menerajui jalan" dalam pembuatan termaju?
Di bawah "baton" Undang-undang Moore, persaingan untuk proses yang lebih maju dalam faundri telah dipergiatkan. Zhou Peng memberitahu pemberita bahawa dari segi proses pembuatan termaju, tiga gergasi faundri cip TSMC, Samsung dan Intel berada di kem pertama. Intel mempunyai rancangan untuk melancarkan 7nm (bersamaan dengan 5nm) pada tahun 2021, tetapi ia masih berpegang pada nod 10nm, dengan harapan untuk menjadikan 10nm "melampau", jadi medan pertempuran nod proses 7nm dan ke bawah hanyalah TSMC. Dan Samsung, menunjukkan corak persaingan oligarki mutlak. Kali ini, TSMC telah membuat satu kejayaan besar dalam penyelidikan dan pembangunan proses lanjutan 2nm, yang bermaksud TSMC sementara berada di kedudukan utama dalam proses yang lebih maju. Jadi, mengapa TSMC dapat "memimpin" dalam proses yang lebih maju?
Mo Dakang memperkenalkan bahawa sebenarnya, TSMC bukan "berjuang sendirian". TSMC dapat membuat penemuan dalam teknologi 2nm "mendahului masa", berkat sokongan kumpulan besar di belakangnya. Dilaporkan bahawa TSMC sentiasa menekankan bahawa ia mengekalkan sikap neutral pada setiap masa semasa melakukan OEM, tidak akan bersaing dengan pelanggan untuk pesanan, dan benar-benar boleh mengutamakan kepentingan pelanggan. Oleh itu, TSMC telah dapat menjalin hubungan baik dengan pelanggan sejak sekian lama, menjadikan bilangan kumpulan pelanggan (Apple, Xilinx, NVIDIA, dll.) yang tidak mempunyai konflik kepentingan dengan TSMC sangat besar. Selepas cip memasuki proses 3nm, banyak teknologi sedia ada sukar untuk memenuhi permintaan. Sebagai faundri, TSMC tidak terkecuali. Ia perlu diselesaikan secara menyeluruh dari aspek seni bina peranti, variasi proses, kesan haba, peralatan dan bahan. Walau bagaimanapun, oleh kerana TSMC mempunyai pangkalan pelanggan yang besar di belakangnya, ia boleh bekerjasama dengan TSMC untuk meningkatkan hasil proses dan mengurangkan kos untuk mempercepatkan pengeluaran besar-besaran, yang juga merupakan kunci kepada keupayaan TSMC untuk "mendahulukan" dalam bidang 2nm.
Zhou Peng menegaskan bahawa kelebihan TSMC dalam teknologi FinFET telah memberikan bantuan besar untuk penyelidikan dan pembangunan TSMC dalam proses lanjutan 2nm, membolehkannya menerajui. “Apabila nod proses berkembang kepada 3nm, saluran transistor dipendekkan lagi, dan struktur FinFET menghadapi had kesan terowong kuantum. GAA-FET adalah bersamaan dengan versi FinFET yang dipertingkatkan, pintu pagar FinFET membalut bahagian saluran 3, dan kawalan FinFET Mekanisme arus kebocoran pintu adalah serupa, dan teknologi GAA membalut semua empat sisi saluran untuk meningkatkan lagi pintu masuk keupayaan untuk mengawal arus saluran. TSMC mempunyai latar belakang yang mendalam dalam bidang teknologi FinFET, dan teknologi ini telah dikumpulkan untuk TSMC berjaya berubah daripada 3nm FinFET Peralihan teknologi kepada teknologi 2nm GAA telah memainkan peranan penting dalam mempromosikan, memendekkan kitaran lelaran proses lanjutan TSMC. kemas kini teknologi.” Zhou Peng memberitahu pemberita.
Pada masa yang sama, TSMC juga bersedia untuk sokongan peralatan. Zhou Peng berkata bahawa untuk merealisasikan proses lanjutan 2-nanometer, TSMC telah memesan peralatan litografi ultraungu ultraungu (EUV) ASML dalam kuantiti yang banyak. Walau bagaimanapun, Zhou Peng juga menegaskan bahawa ketepatan litografi secara langsung menentukan ketepatan proses. Untuk proses lanjutan 2 nm, teknologi EUV dengan apertur berangka tinggi masih perlu dibangunkan. Pengoptimuman sumber cahaya dan alat topeng, serta hasil dan ketepatan EUV adalah semua. Ia adalah faktor penting untuk mencapai kejayaan dalam teknologi proses yang lebih maju.
Kejayaan TSMC atau merangsang pengeluar lain untuk menaik taraf teknologi
Kejayaan teknologi utama dalam proses yang lebih maju akan menjejaskan keseluruhan bersepadu litar industri dan struktur pasaran. Zhou Peng berkata walaupun penilaian teknologi proses perlu mempertimbangkan ketumpatan, prestasi dan penggunaan kuasa transistor sebenar, pengenalan teknologi utama dalam proses lanjutan adalah sangat penting kepada industri litar bersepadu dan struktur pasaran. “Dalam proses R&D proses lanjutan, kos setiap barisan pengeluaran teknologi melebihi 10 bilion dolar AS. Kos R&D dan pengeluaran yang lebih tinggi sepadan dengan cabaran teknikal yang lebih sukar. Apabila teknologi proses menghampiri had fizikal, struktur transistor, Inovasi dan sinergi litografi, pemendapan, etsa, penyepaduan, pembungkusan dan teknologi lain boleh memainkan peranan penting dalam penembusan siling prestasi cip.” Zhou Peng memberitahu pemberita.
Zhou Peng juga memberitahu pemberita bahawa penyelidikan mengenai nod proses lanjutan adalah penting untuk pembangunan faundri dan keseluruhan industri semikonduktor, dan ketinggalan dalam penyelidikan dan pembangunan pasti akan diatasi atau digantikan oleh proses lanjutan pengeluar lain. Berdasarkan ini, Zhou Peng percaya bahawa penemuan teknologi TSMC dalam proses 2nm dapat merangsang pembangunan produk dan peningkatan teknologi syarikat terkemuka seperti Samsung dan Intel dalam bidang proses lanjutan.
Zhou Peng meramalkan bahawa memandangkan proses 3-nanometer TSMC dijadualkan untuk dihasilkan secara besar-besaran pada 2021, pelancaran 2-nanometernya mungkin antara 2023 dan 2024. Jadi, jika TSMC berjaya melancarkan proses 2nm, adakah ini akan mengubah corak faundri pasaran pada masa hadapan? Zhou Peng berkata bahawa pelancaran pertama proses 2nm pastinya akan mengembangkan lagi bahagian TSMC dalam pasaran proses lanjutan, malah mungkin membuka jurang dengan Samsung dan Intel. Sudah tentu, Samsung dan Intel juga sedang giat memajukan R&D. Penyelidikan dan pembangunan teknologi proses penuh dengan pembolehubah, dan masih perlu dilihat siapa yang akhirnya akan memimpin pada masa hadapan.
Mengenai persaingan proses termaju dalam pasaran faundri, Zhou Peng berkata persaingan seperti ini boleh membawa manfaat kepada keseluruhan industri litar bersepadu dan pengguna. “Permintaan pasaran memacu pembangunan lanjut proses pembuatan termaju. Tidak kira siapa peneraju proses pembuatan termaju pada masa hadapan, faedah utama adalah keseluruhan industri litar bersepadu dan semua orang yang menikmati prestasi tinggi Elektronik produk.” Zhou Peng memberitahu pemberita.