В современной микроэлектронике наибольший интерес вызывают передовые микрочипы, которые производятся по техпроцессам 7 нм — 5 нм — 3 нм (нанометр = миллиардная часть метра).
Нанометрами измеряется расстояние между соседними транзисторами. Чем меньше значение в нанометрах, тем больше транзисторов может быть размещено в микрочипе и тем выше будет его производительность.
Именно такие микрочипы используются в производстве самых производительных смартфонов и компьютеров. На их основе также создаются мощные графические процессоры для систем облачных вычислений. Уже на подходе запуск в массовое производство чипов, изготавливаемых по новейшему техпроцессу 2 нм.
Интерес к этой теме также подогревается агрессивной санкционной кампанией, проводимой США против микроэлектронной промышленности Китая (не говоря уже о беспрецедентных ограничениях по отношению к России). Под антикитайские ограничения попали именно предовые чипы с топологией 16 нм и ниже. Речь идёт не только о самих микрочипах, но также об оборудовании и материалах для их производства. Всё это запрещено к поставке китайским компаниям. Из этого может сложиться впечатление, что именно самые передовые микрочипы «правят был» в мировой микроэлектронике.
На удивление, это совсем не так. Доля производства передовых чипов составляет менее 10% от общего числа. Таким образом зрелые микрочипы по-прежнему наибольшим образом востребованы мировой электроникой. И «королями» среди этой категории являются микрочипы, изготовленные по техпроцессу 28 нм.
Впервые 28 нм микрочип был произведён в 2011 году тайваньской производственной компанией TSMC, абсолютным мировым лидером в этой сфере. Где используются такие микрочипы? Самым широким образом они применяются в бытовой технике, причём вполне современной: холодильниках, стиральных машинах, микроволновых печах, телевизорах. Такие чипы также широко используются в автомобилях. Но этим применение 28 нм чипов отнюдь не ограничивается: далеко не все компьютеры и смартфоны используют исключительно передовые микрочипы. Множество таких устройств до сих пор производятся и отлично работают на «зрелых» 28 нм чипах.
Есть ещё кое-что: за уже почтенное время существования этого техпроцесса, вокруг него сложилась комплексная экосистема - интеллектуальная собственность, инструменты проектирования, производственные наработки, менее дорогостоящее оборудование. Вследствие этого стоимость 28 нм чипов получается существенно меньше, чем чипов с более малыми узлами. Так что если приложения не требуют сверхвысокой производительности, то решение на основе 28 нм процесса может быть оптимальным.
К тому же за эти годы наработаны новые архитектуры проектирования, позволяющие существенно повысить производительность таких чипов. При этом передовые методы управления питанием могут существенно снижать их энергопотребление. Так что 28 нм микрочипы по сей день с успехом применяются для производства центральных процессоров, графических процессоров, процессоров приложений, сетевых чипов.
Лучшим доказательством этого может служить то, что тайваньский TSMC заканчивает строительство своего самого первого завода в Японии, который будет выпускать микрочипы именно по 28 нм техпроцессу. Такие чипы более других востребованы в современной Японии. Другой завод TSMC, теперь уже в Германии, также планируется построить для выпуска 28 нм микрочипов. Да и на строящейся новейшей фабрике TSMC на самом Тайване, в городе Гаосюн, предусмотрена производственная линия для выпуска таких чипов. Похоже, что микрочипы, производимые по данному техпроцессу, будут с нами ещё не одно десятилетие.
Как обстоят дела с 28 нм микрочипами в России? Надо сказать, что необходимость такого производства уже давно стала очевидна и у нас. Согласно плана Минпромторга по развитию отечественной электронной промышленности, утверждённому в 2020 году, завод по производству 28 нм чипов начал строиться в подмосковном Зеленограде на площадке завода «Ангстрем». Дело застопорилось после того, как ASML, голландский производитель фотолитографического оборудования для производства микрочипов, присоединился к ограничениям, введёнными странами Запада в отношении нашей страны. Однако задача запуска такого завода с повестки не снимается. Разработкой отечественного оборудования для производства 28 нм микрочипов занимается группа зеленоградских предприятий: Национальный исследовательский университет МИЭТ, ГК «Микрон» и Зеленоградский нанотехнологический центр.
Но если создание отечественного оборудования для производства микрочипов дело неблизкое, то наши китайские товарищи, похоже, демонстрируют здесь недюжинный прогресс. Китайская пресса изобилует сообщениями о том, что к концу этого года ведущий китайский производитель оборудования Shanghai Micro Electronics Equipment Group (SMEE) поставит на рынок свою первую 28 нм установку для иммерсионной литографии SSA/800-10W. Для нас это тоже будет хорошим событием, потому что Китай — единственная страна, в принципе способная и готовая поставлять нам подобное оборудование.
Это, конечно, не отменяет необходимости наших собственных усилий по разработке отечественного оборудования. Готовую установку китайцы нам может и продадут, а вот поделиться технологией производства — это вряд ли. Так что всё равно придётся всё создавать самим. А почему бы и не создать? Светлые головы у нас не перевелись, государственные программы поддержки принимаются, финансирование выделяется. Должно получиться.
Свежие комментарии