English
version
Задать вопрос

Новости

Все теги
Подписаться на новости

Подпишитесь на рассылку, чтобы всегда быть в курсе последних новостей в мире технологий

Вы успешно подписались!

Мы отправили вам на указанный адрес письмо со ссылкой-подтверждением.

Закрыть
26 октября 2020

TSMC провела демонстрацию технологических решений на первом онлайн-симпозиуме по технологиям и онлайн-форуме экосистемы платформы открытых инноваций

26 октября 2020 года — В конце августа TSMC провела демонстрацию технологических решений на первом онлайн-симпозиуме по технологиям и онлайн-форуме экосистемы платформы открытых инноваций. Мы публикуем выдержки из ставших доступными материалов TSMC.

На Всемирном технологическом симпозиуме TSMC и Форуме экосистемы платформы открытых инноваций Open Innovation Platform® (OIP) TSMC продемонстрировала свои технологические достижения в области 5G, потенциал которого революционным образом меняет представление о беспроводной связи и возможностях подключения к сети. Также, для того, чтобы поддержать инновации заказчиков на передовых технологических процессах, TSMC добилась больших успехов в развитии своего семейства 7-нанометровых технологий. Эти ведущие в отрасли технологии микроэлектронного производства получили широкое распространение в продвинутых отраслях, оказывающих большое влияние на рынок микроэлектроники, включая мобильные устройства, высокопроизводительные вычисления, 5G, сетевое оборудование, центры обработки данных и автомобильная электроника. Недавно это семейство технологий достигло рубежа в один миллиард отгруженных кристаллов. TSMC также смогла стать лидером отрасли по внедрению EUV-литографии в серийное производство на 7-нм технологическом процессе.

TSMC наращивает объемы производства по техпроцессу N5, обеспечивающему прирост производительности на 15% и снижение потребляемой мощности на 30%, и это при том, что плотность размещения логических элементов увеличилась на 80% по сравнению с техпроцессом N7. TSMC планирует в 2021 году нарастить производство по улучшенной версии техпроцесса N5, получившей название N5P. Этот техпроцесс дает дополнительный прирост производительности на 5% и улучшает энергопотребление на 10% по сравнению с N5. Подобно тому, как на основе N7 был разработан N6, теперь на основе N5 создаётся N4, чтобы покрыть более широкий спектр потребностей клиентов в создании новых продуктов. N4 станет прямым переходом с N5. В нем будет обеспечена совместимость правил проектирования и обеспечены высококонкурентные преимущества соотношения цена/производительность. Всё это даст дополнительные улучшения по параметрам производительности, энергопотребления и плотности по сравнению с N5. Это также позволит использовать уже развитую инфраструктуру проектирования под техпроцесс N5. Рисковое производство на техпроцессе N4 начнется в четвертом квартале 2021 года, а выход на массовое производство намечен на 2022 год.

В будущем техпроцесс N3 готов обеспечить до 70% увеличения плотности логических элементов, до 15% улучшения производительности и до 30% снижения потребляемой мощности по сравнению с N5, что является видимым преимуществом технологического процесса следующего поколения. Рисковое производство N3 планируется начать в 2021 году, а массовое производство запланировано на вторую половину 2022 года. Портфель специализированных технологий TSMC, включающий в себя МЭМС, КМОП-датчики изображения, встроенную энергонезависимую память, приборы ВЧ, аналоговые приборы, высоковольтные приборы питания на основе BCD-технологии и технологии ультранизкого потребления мощности, имеет решающее значение для соединения цифрового и физического миров и расширения возможностей того, как человек воспринимает окружающий мир и осуществляет взаимодействие с его объектами. Это, в свою очередь, стимулирует спрос на большее количество микросхем в миллиардах подключенных устройств по мере того, как эти устройства обрабатывают все больше данных, чем когда-либо прежде, чтобы обеспечить интеллектуальную функциональность на периферии сети. Чтобы удовлетворить требования к мощности и производительности этих периферийных устройств с ИИ, TSMC представила техпроцесс N12e, в котором также улучшена плотность логических элементов, поддерживаются устройства со сверхнизкой утечкой и предусмотрено сверхнизкое напряжение питания до 0,4 В. Это позволяет внедрять передовые инновации в устройства искусственного интеллекта вещей (AIoT), мобильную электронику и другие устройства периферии сети.

Что касается системных инноваций, TSMC разработала и внедрила 3D-технологии размещения кристаллов в стек, чтобы удовлетворить требованиям к производительности, форм-фактору и функциональности системы. Это стало возможным благодаря перспективным инвестициям и усилиям в области НИОКР. В настоящее время TSMC является лидером отрасли с комплексным набором технологий трехмерного размещения кристаллов уже на уровне пластин, что обеспечивает возможности системной интеграции от стекирования микросхем до продвинутого корпусирования. Теперь TSMC объединила эти технологические платформы и дала им имя TSMC 3DFabric. Под этим брендом TSMC продолжит предлагать наиболее полные и универсальные в отрасли решения для интерконнекта, позволяющие проводить интеграцию логических чиплетов (микрочипов), памяти с высокой пропускной способностью и приборов, изготовленных по специализированным технологиям.

Для технологического процесса N3 TSMC уже завершила разработку нового маршрута проектирования и сертификацию инструментария с партнерами по САПР. Для клиентов компании доступны СФ-блоки (библиотеки логических вентилей, элементы ввода/вывода, элементы электростатической защиты и блоки памяти), а также наборы для проектирования (дизайн-киты), что даёт им возможность начинать проектирование и оценивать параметры PPA. Партнеры по экосистеме работают над интерфейсными СФ-блоками, чтобы соответствовать графикам выхода на тейпаут первых клиентов N3.

Основные анонсы, сделанные на экосистемном форуме OIP:

● 5-нанометровая платформа TSMC для разработки автомобильной электроники будет готова в 2022 году, вслед за ведущей отраслевой 7-нанометровой платформой, запущенной ранее в текущем году.

● TSMC разработала методологию финальных проверок соответствия требованиям технического задания и фабричного нормоконтроля (sign-off) для проектов со сверхнизким напряжением питания на платформе N12e. Решения для проектирования приборов со сверхнизким энергопотреблением охватывают все этапы: от совместной оптимизации процессов и проектов, управления процессами и SPICE-моделирования вплоть до характеризации библиотек и нормоконтроля таймингов.

● Платформа поддержки проектирования обеспечивает поддержку сервису TSMC 3DFabric, предоставляющему заказчикам решения, ускоряющие проектирование корпусов и стекирование микросхем. Комплексные решения корпусирования поддерживают разные технологии: InFO, CoWoS и стекирование микросхем, равно как и финальное корпусирование и интеграцию и верификацию чиплетов.

Передовые технологии: ключевой фактор успеха смартфонов, искусственного интеллекта и 5G

Предлагаемые TSMC лидирующие отраслевые технологии изготовления логических элементов на основе КМОП будут и впредь поддерживать удовлетворение растущих потребностей рынка за счет продуктовых инноваций и развития конечных продуктов.

● Потребители продолжают активно внедрять техпроцессы N7/N7+. На сегодняшний день TSMC поставила более 1 миллиарда микросхем, лежащих в основе новейших устройств инфраструктуры 5G, а также приложений ИИ и высокопроизводительных вычислений.

● N5 — следующий основной техпроцесс, который в этом году вышел на фазу массового производства — еще один отраслевой рекорд. Техпроцесс TSMC N5 обеспечивает прирост плотности логических элементов на 80%, прирост производительности на 15% или оптимизацию мощности на 30% по сравнению с N7, а скорость уменьшения плотности дефектов выше, чем у N7. Его усовершенствованная версия N5P обеспечивает дополнительный прирост производительности на 5% или улучшение мощности на 10%, что чрезвычайно важно для мобильных и высокопроизводительных вычислений.

● Усовершенствованная технология процесса: показатели производительности, мощности и плотности еще больше улучшились за счет нового техпроцесса N4, в котором реализованы результаты обширных исследований кремния. Количество слоев маски сокращено, и переход с N5 на N4 довольно прост, поскольку обеспечена хорошая совместимость в правилах проектирования, SPICE и СФ-блоках, что существенно упрощает миграцию. Вдобавок, это означает, что можно в полной мере использовать инфраструктуру проектирования N5, такую как инструменты САПР и проектные решения. Ожидается, что N4 выйдет на рисковое производство в 4 квартале 2021 года, а массовое производство запустится в 2022 году.

● TSMC также внедряет полноценный процесс N3. За счет использования транзисторов FinFET, техпроцесс N3 является самой передовой в мире технологией создания логических элементов. В нем предлагается полная поддержка на уровне платформы как для мобильных, так и для высокопроизводительных вычислений. TSMC ожидает, что N3 выйдет на фазу рискованного производства в 2021 году, а на массовое производство — во второй половине 2022 года.

Специализированные технологии: создание интеллектуальных и подключенных устройств

Электроника стала ключевым стимулом роста современной экономики. В то время как технологии логических элементов по-прежнему узко ориентированы на скорость вычислений и энергоэффективность, специализированные технологии помогают поставить преимущества цифрового мира интернета вещей, ИИ и 5G на службу реальному миру. TSMC активно поддерживает здоровую технологическую экосистему, предлагая передовые технологии как для логических элементов, так и для специализированных применений, поддерживая таким образом рост всей микроэлектронной промышленности. TSMC за последние 5 лет увеличивала инвестиции в специализированные технологии со среднегодовым темпом роста 17%. Это позволило создать крупнейший и наиболее полный в отрасли портфель технологий, обеспечивающий достаточные возможности для удовлетворения различных потребностей клиентов. В 2019 году было внедрено более 270 решений, легших в основу более 10 000 продуктов у примерно 500 клиентов.

TSMC создала интегрированную платформу, которая позволяет клиентам использовать общую платформу проектирования для различных линеек продуктов и различных приложений. Эта платформа состоит из:

Технологических решений сверхнизкого энергопотребления для интернета вещей и периферийного искусственного интеллекта. Платформа TSMC обеспечивает три основных элемента технологии низкого энергопотребления: (1) приборы со сверхнизкой утечкой и SRAM, (2) расширенные возможности подключения для ВЧ и аналоговых приложений и (3) продвинутые встроенные узлы энергонезависимой памяти (NVM) для смарт-устройств с интернетом вещей и ИИ. Техпроцессы 0,18 мкм, 90 нм, 55 нм и 22 нм широко используются в различных приложениях интернета вещей и периферийного ИИ, включая интеллектуальные носимые устройства, устройства умного дома, искусственный интеллект машинного зрения и голосовой ИИ. Новейшее предложение TSMC — техпроцесс N12e (где “e” означает энергоэффективность) — использует базовый уровень техпроцесса 12FFC+ с тем, чтобы можно было использовать существующую экосистему IP-блоков, перемещает эту платформу сверхнизкого энергопотребления на уровень использования FinFET и обеспечивает значительное повышение скорости, мощности и плотности логики.

Передовых ВЧ технологий для сетей 5G и беспроводных подключений. Техпроцесс 16FFC RF находится в фазе массового производства. TSMC также продолжила внедрять улучшения в технологию миллиметровых волн (mmWave), здесь достигнут максимальный показатель частоты (fMAX) на уровне выше 400 ГГц благодаря инновационной технологии уменьшения сопротивления затвора (Rg). Также были успешно разработаны методы, обеспечивающие уменьшение потерь в подложке высокочастотных переключателей и уменьшение самонагрева приборов. TSMC также продолжает разрабатывать радиочастотный вариант техпроцесса N6 на основе своей технологии 16FFC. Ведущий в отрасли технологический процесс N6 RF значительно снижает мощность постоянного тока (примерно на 50% по сравнению со стандартным техпроцессом 16FFC), при этом обеспечивает лучшее усиление и меньший уровень шумов. Первая версия SPICE-модели и дизайн-кита техпроцесса (PDK) будет выпущена во втором квартале 2021 года.

Встроенных энергонезависимых устройств памяти. Встроенная энергонезависимая память TSMC зарекомендовала себя как лидер отрасли: в 2019 году было отгружено более миллиона пластин в 12-дюймовом эквиваленте. TSMC продолжает инвестировать в миниатюризацию процессов для достижения более высокой производительности за счет большего количества ядер ЦПУ и плотности памяти. Помимо улучшения производительности и увеличения плотности, TSMC также предлагает передовые функциональные решения, в том числе более совершенные аналоговые устройства, новую ячейку памяти и технологию сверхнизкого энергопотребления в режиме ожидания. Таким образом это можно будет использовать не только в микроконтроллерах общего назначения, но также в устройствах интернета вещей и в автомобильной электронике. Как результат, TSMC разработала самую передовую технологию ESF3 eFlash на 28 нм. Она обеспечивает:

ο Надежную производительность за счет техпроцесса N28HPC+ с технологией uLL SRAM для автомобильной электроники

ο Завершенную квалификацию по стандарту отказоустойчивости AEC-Q100 Grade-1 (нагревание до 125 градусов по Цельсию)

ο Квалификация по стандарту AEC-Q100 Grade-0 запланирована на четвёртый квартал 2020 года (нагревание до 150 градусов по Цельсию)

TSMC также вкладывает значительные средства в развитие технологий RRAM и MRAM на современных техпроцессах. Достижения на сегодняшний момент таковы:

ο Технология 40/22RRAM готова к производству, множество клиентов осуществляют тейпаут во второй половине 2020 года

ο Технология 22MRAM готова к производству, квалификация на соответствие требованиям к автомобильной электронике будет в четвёртом квартале 2020 года

ο Технология 16MRAM запланирована в фазе рискового производства по типу eFlash в 4-ом квартале 2021 года, а по типу RAM в 4-ом квартале 2022 года

Интегральных схем управления питанием. TSMC предлагает набор технологий BC/PMIC на пластинах от 8 до 12 дюймов, чтобы дать свободу инновационным решениям для различных передовых устройств питания. Сегодня интеллектуальные продукты с внедрённой PMIC воплощают дорожную карту BCD-технологий TSMC на более продвинутых техпроцессах, и это позволяет получить очень компактные решения с малым форм-фактором.

Распознавания изображений на КМОП-датчиках (CIS — CMOS image sensing). Потребность в КМОП-датчиках изображения высшего класса стимулируется спросом на высококачественные устройства захвата изображения (камеры), комплексные сенсорные решения и устройства распознавания изображений на основе ИИ. TSMC занимает лидирующие позиции в области CIS-технологий, имея широкий портфель решений, позволяющих клиентам удовлетворить растущий спрос.

Мобильных дисплеев. Двумя крупнейшими драйверами рынка мобильных телефонов сейчас являются складные дисплеи и технологии 5G. Складные дисплеи продолжают увеличиваться в размере и получают всё большее разрешение, в то время как подключение через 5G позволяет увеличить частоту обновления экрана с 60 Гц до уровня выше 90 Гц.

Передовые технологии корпусирования и трёхмерной интеграции: внедрение инноваций на системном уровне

Еще совсем недавно технологии корпусирования рассматривались в качестве бэкэнда и воспринимались как неудобство. Эволюция рабочих нагрузок вывела технологии корпусирования на передний план инноваций. Современные рабочие нагрузки раздвинули границы проектов за пределы одного чипа, сделали востребованным целостный подход к системной оптимизации с точки зрения производительности, энергоэффективности, рассеивания тепла и форм-фактора. Поскольку миниатюризация транзисторов на уровне микросхемы становится все сложнее, TSMC инвестирует в новые способы повышения производительности на системном уровне, и продвинутое корпусирование является одним из способов достижения этой цели.

Технология TSMC 3DFabric — это комплексное семейство решений трехмерного стекирования чипов и передовых решений корпусирования, которое дополняет технологии TSMC в области полупроводников, давая возможность клиентам реализовать свое видение конечного продукта. Комплекс технологий предлагает максимальную гибкость в разработке продукта и преимущество целостного проектирования продуктов как “системы”, а не как одной “микросхемы”. Вот три ключевых преимущества системного решения по сравнению с проектом на большом монолитном кристалле:

● Время вывода на рынок

● Производительность и эффективность

● Форм-фактор

По материалам сайта www.tsmc.com

Теги
Мы в соцсетях
Задать вопрос




    ×