Fin décembre, Apple a passé sa première commande de puces 3 nm à TSMC. La société utilise ces puces dans de nouveaux appareils qui sortiront en 2022.
Mais l'autre jour, on a appris que le développement du processus technique était menacé - Samsung et TSMC ont des problèmes avec les nouvelles puces. Nous parlons de la production de microcircuits FinFET GAA 3nm.
Qu'est-il arrivé?
L'édition chinoise d'IT Home a déclaré que les deux sociétés reporteraient le lancement commercial des nouvelles puces. Le site a reçu ces informations des analystes des Digitimes taïwanais.
Selon de nouvelles informations, le problème s'est posé au stade de la finalisation de la technologie des transistors à effet de champ multi-portes (transistor à effet de champ à ailettes, FinFET) vers une nouvelle technologie avec portes en anneau (Gate-All-Around, FinFET GAA). C'est la clé de la transition de la technologie de processus 5 nm à 3 nm. Cette technologie est devenue un goulot d'étranglement pour l'ensemble du processus de fabrication de nouvelles puces.
Selon les experts, ces difficultés donnent une chance à Intel, qui aura le temps de passer à un nouveau procédé technique. L'entreprise travaille maintenant avec des puces de 10 nm et a maintenant le temps de produire 5 nm, puis éventuellement 3 nm.
Quel était le plan?
S'il n'y avait pas eu le problème, TSMC aurait terminé la certification du nouveau processus technique et lancé la production d'essai d'ici la fin de 2021. La puce était censée aller aux masses à partir de la seconde moitié de 2022. Il est rapporté que les puces devaient être produites sur les lignes de production de la phase 3 de Fab 18. En outre, la société allait introduire des puces de 4 nm.
Quant à Samsung, la société sud-coréenne allait entamer le processus de développement de puces 3 nm immédiatement après la sortie des éléments 5 nm. Le nouveau procédé technique permet d'assurer une augmentation des performances des puces de 10 à 15% avec une augmentation simultanée de l'efficacité énergétique de 20 à 25%. Les plans ont été repoussés de 2021 à 2022 en raison de la pandémie de coronavirus.
Les deux sociétés allaient mener à bien des recherches scientifiques et techniques, certifier la technologie et lancer le processus de production commerciale de puces sans aucun problème. Dans le même temps, une énorme somme d'argent a été investie dans le développement du processus technique. Le même TSMC, selon le patron de la société Liu Deyin, a investi plusieurs dizaines de milliards de dollars américains.
En ce qui concerne la technologie de processus 5 nm, tout va bien ici. Le même TMSC même construit une usine de puces aux États-Unis. Il est prévu d'y envoyer 300 ingénieurs qualifiés pour une formation complémentaire.
Les clients auront aussi des problèmes
Apple, qui a été mentionné ci-dessus, a passé des commandes il y a quelques semaines pour la production de processeurs des séries A et M selon les normes de la technologie de processus 3 nm. TSMC allait passer à des processeurs 3 nm, destinés aux ordinateurs Apple les plus chers et les plus productifs. Après le lancement de la production, TSMC prévoyait de produire jusqu'à 600 000 puces 3 nm par an.
Si les projets doivent être reportés, Apple reportera le lancement de nouveaux appareils - tablettes et ordinateurs portables. Outre Apple, les clients de TSMC incluent le chinois Huawei et MediaTek et l'américain AMD, qui ne disposent pas de leurs propres usines, sans parler de Qualcomm.
Mais il existe également une technologie de processus 2 nm
Oui, les entreprises qui fabriquent des puces développent différentes technologies en parallèle. Le même TSMC travaille maintenant sur une technologie de processus 4 nm, 3 nm et 2 nm.
TSMC a annoncé le lancement d'un circuit fonctionnel pour la production de transistors utilisant la technologie GAAFET à la mi-2020. Certes, les travaux ne sont en cours que sur les éléments de puce. La pleine production, si aucun problème ne survient pendant les travaux, sera lancée entre 2023 et 2024.
La technologie GAAFET est précisément le goulot d'étranglement des plans. Transistors à effet de champ de type "ailettes" actuellement utilisés avec des canaux disposés verticalement. GAAFET est un transistor à effet de champ horizontal avec une grille circulaire.
La porte entourait le canal de tous les côtés, tandis que dans la technologie antérieure, la porte entourait le canal sur trois côtés sur quatre, ce qui entraînait une augmentation des courants de fuite. GAAFET n'a pas un tel problème.
Non seulement la technologie, mais aussi le personnel
Comme indiqué à l'automne, TSMC fait face à plus que des problèmes technologiques. La Chine est à la recherche de spécialistes qualifiés, experts dans l'industrie du développement de puces. Autrement dit, l'Empire céleste attire les ingénieurs vers lui-même, leur offrant des salaires augmentés de 2 à 3 fois.
Deux entreprises chinoises sont actuellement à la recherche de talents: Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) et Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC). Ils ont déjà réussi à attirer plus d'une centaine de salariés en leur faisant une offre qu'ils ne refusent pas.
En général, chasser et séduire des spécialistes est une pratique courante dans l'industrie informatique. Mais pour TSMC, c'est un problème, puisque l'entreprise n'emploie pas beaucoup de professionnels capables de développer de nouvelles puces. Oui, TSMC emploie environ 6 000 ingénieurs, mais seuls 150 d'entre eux sont titulaires d'un doctorat. Et en une semaine seulement, les Chinois ont attiré les deux tiers du personnel précieux de TSMC.
La direction du fabricant de puces taïwanais est bien consciente de ce que tout cela menace l'entreprise, TSMC prend donc des mesures urgentes pour éliminer la menace. En particulier, il était interdit aux équipementiers de partager avec des partenaires chinois des solutions technologiques développées sur ordre de l'entreprise. En outre, les ingénieurs ont commencé à augmenter les salaires afin que les conditions en Chine ne soient pas trop attrayantes pour eux.
Ces mesures sont-elles utiles? Inconnue. Mais il se peut que le retard avec la technologie de processus 3 nm soit précisément causé par le problème des cadres. La probabilité de ceci est loin d'être nulle.
