7 Minutės
Pranešama, kad Samsung pagamino Qualcomm Snapdragon 8 Elite Gen 5 2 nm pavyzdį ir išsiuntė jį Qualcomm vertinimui — žingsnį, galintį pertvarkyti aukščiausios klasės lustų tiekimo grandinę ir atgaivinti ilgalaikę abiejų milžinų partnerystę.
Kodėl Samsung 2 nm pavyzdys yra reikšmingas
Po to, kai TSMC pristatė savo 3 nm versiją Snapdragon 8 Elite Gen 5, Samsung tyliai atsakė pagamindama 2 nm GAA (gate-all-around) bandymo lustą ir jį išsiuntusi Qualcomm išsamiam įvertinimui. Tai nėra vien tik techninis pasiekimas: tai ženklas, kad Samsung ketina sugrįžti į premium foundry lenktynes ir mesti iššūkį TSMC beveik monopolinei padėčiai pažangiausių išmaniųjų telefonų procesorių gamyboje.
Technologiškai 2 nm GAA architektūra pasižymi kitu transistorų valdymu nei tradicinės FinFET struktūros, todėl ji potencialiai siūlo geresnį energijos efektyvumą ir didesnį spartos potencialą toje pačioje ploto sąnaudoje. Tačiau teoriškai geresnės charakteristikos neužtikrina automatinio gamybos konkurencingumo: svarbiausi veiksniai lieka gamybos efektyvumas, defektų tankis, derlingumas bei mastelis, kuriame gamintojas gali užtikrinti dideles apimtis ir stabilias eksploatacines savybes.
Iš strateginės perspektyvos Samsung 2 nm bandymo lustas signalizuoja du pagrindinius tikslus: pirmasis — įrodyti technologinį pajėgumą gaminti pažangiausius lustus, antrasis — atstatyti pasitikėjimą tarp didžiųjų klientų, tokių kaip Qualcomm. Sėkmė šiame etape gali atverti kelią ilgesnei partnerystei, visų pirma tuo atveju, jei Samsung sugebės pasiūlyti patrauklias kainas arba geresnį tiekimo patikimumą lyginant su TSMC.
Ko Qualcomm ieškos vertinant pavyzdį
Qualcomm atliks daugelį bandymų su Samsung pavyzdžiu prieš priimdama bet kokius gamybos sprendimus. Inžinieriai vertins šiuos aspektus:
- Energetinis efektyvumas realiomis apkrovomis
- Grynoji sparta ir ilgalaikis throttling elgesys
- Šiluminės savybės ir šilumos sklaida
- Gamybos derlingumas, perdirbimas ir ilgalaikis stabilumas
Kiekvienas iš šių punktų turi savo svarbą sprendžiant, ar pavyzdys gali peržengti nuo inžinerinio bandymo iki bandomosios gamybos ir galiausiai masinės gamybos. Energetinis efektyvumas reiškia ne tik trumpalaikį sunaudojimą, bet ir realių vartotojų scenarijų optimizavimą — žaidimų, vaizdo apdorojimo, daugiafazių multi-core užduočių. Grynoji sparta ir throttling elgesys parodo, ar lustas išlaiko aukštą našumą ilgose apkrovose ar greitai sumažina dažnius dėl temperatūros apribojimų.
Šiluminiai testai įvertins, kaip greitai ir tolygiai lustas paskirsto šilumą, kas tiesiogiai susiję su aušinimo sprendimais telefone bei galimu konstrukcijos dizainu. Gamybos derlingumas (yield) ir perdirbimo greitis lemia, ar gaminant milijonus vienetų įmanoma išlaikyti priimtiną kainą ir pristatymo terminus. Net jei pavyzdys demonstruoja aukštą spartos/energetinį profilį, žemas derlingumas gali paversti sprendimą neekonomišku.
Tik praėjus vidiniams kokybės atrankos etapams pavyzdys pereis į platesnius bandomuosius bandymus; pramonės šaltiniai prognozuoja 6–12 mėnesių vertinimo langą. Per tą laiką Qualcomm pasilieka teisę nutraukti bet kokį procesą, jei rezultatai neatitinka lūkesčių arba jei kaina ir tiekimo rizikos yra nepriimtinos.
Išlaidos, derlingumas ir platesnė pramonės įtaka
Atnaujinti foundry partnerystę dabar reiškia didelę finansinę riziką tiek užsakovams, tiek gamintojams. TSMC augančios gamybos sąnaudos jau privertė lustų kūrėjus, tokius kaip Qualcomm ir MediaTek, kompensuoti iki 24% padidėjimą kai kuriuose naujuose flagmanų mazguose. Kai kurių rinkos vertinimų duomenimis, 2 nm plokštelių (wafer) kaina TSMC gali siekti beveik 30 000 USD kiekvienai, kas dar labiau aštrina spaudimą pelningumui ir tiekimo sprendimams.
Tokia kainodara turi grandininį efektą: aukštesnės gamybos išlaidos gali būti perkeltos į galutinę įrangos kainą arba sumažintos pardavimo maržos per savo pusę, kas daro spaudimą tiek lustų dizaineriams, tiek gamintojams, bandantiems išlaikyti konkurencingas kainas. Dėl to daugeliui įmonių tampa strategiškai patrauklu diversifikuoti tiekimo šaltinius, kad būtų sumažinta priklausomybė nuo vieno tiekėjo ir suteikta derybinė galia.
Tačiau Samsung pagrindinis iššūkis laikomas ne pačia tranzistorių technologija, o gamybos efektyvumu. Pavyzdžiui, Exynos 2600 — nesenas Samsung masinės gamybos lustas —, kaip pranešama, turi apytikslį derlingumą apie 50%, tuo tarpu konkurencingumui dažnai reikalingas bent ~70% derlingumas. Tokį skirtumą reikia užpildyti silpninant defektų tankį, optimizuojant procesų parametrus ir didinant perdirbimo pralaidumą. Be to, pramonės įrenginiai ir tiekimo grandinė turi atitikti aukštus EUV litografijos ir kitos pažangios įrangos veikimo reikalavimus.
Derlingumo gerinimo priemonės gali apimti agresyvų procesų optimizavimą, medžiagų tiekimo stabilizavimą, testavimo ir patikimumo bandymų stiprinimą bei glaudžius tiekimo partnerių santykius su įrangos tiekėjais (EUV litografijos įrenginių ir cheminių medžiagų tiekimu). Visa tai reikalauja laiko ir kapitalo investicijų, o būtent šie aspektai lemia, ar Samsung sugebės palaikyti aukštos apimties Snapdragon gamybą konkurencingomis sąlygomis.
Kokie pakeitimai gali įvykti, jei bandymai bus sėkmingi?
Jei Qualcomm patvirtins pavyzdį, galime išvysti dviejų tiekėjų strategiją: Qualcomm naudotų pagrindinius flagmanų mazgus tiek iš Samsung, tiek iš TSMC. Tokia diversifikacija suteiktų Qualcomm didesnę derybinę galią ir palengvintų kainų spaudimą, kylantį dėl TSMC pajėgumų ribotumo. Technologinis alternatyvus tiekėjas taip pat gali padėti užtikrinti gamybos tęstinumą kritiniais laikotarpiais, kai vienam tiekėjui kyla pajėgumų arba logistinių problemų.
Samsung atveju sėkmė reikštų didelį patikimumo šuolį po metų, kai įmonė kovojo su naujų mazgų diegimu. Sėkmingas perėjimas į 2 nm komercinę gamybą padidintų Samsung Foundry reputaciją ir pritrauktų daugiau klientų, ieškančių alternatyvų TSMC. Tai taip pat galėtų paskatinti platesnį mobiliojo lustų rinkos pertvarkymą, nes daugiau gamintojų galėtų derėtis dėl geresnių sąlygų arba pasirinkti tiekėjus pagal kainą, kokybę ir tiekimo patikimumą.
Visgi svarbu pabrėžti, kad tokie pasikeitimai dažnai vyksta etapais. Net jei pirmieji bandymai bus sėkmingi, vis dar reikės laiko patikimai išplėsti gamybą, išspręsti tiekimo grandinės užtikrinimo klausimus ir suderinti gamybos tempą su Qualcomm dizainerių planuojamais leidimais ir funkcijų rinkiniais. Dėl to pramonė šiuo metu stebi labai atsargiai — inovacijos tranzistorių lygyje susitinka su realiomis derlingumo, sąnaudų ir tiekimo iššūkiais.
Per artimiausius 6–12 mėnesių sprendžiama, ar Samsung sugrįš į aukščiausio lygio išmaniųjų telefonų silicio gamintojų lentelės viršūnę, ar šis 2 nm pavyzdys liks vienkartiniu inžineriniu pasiekimu. Laikas ir išsamūs bandymai parodys, ar Samsung gali užtikrinti stabilumą ir mastą, reikalingą masinei Snapdragon gamybai.
Tęsiant tolimesnę analizę, verta paminėti keletą papildomų techninių ir strateginių niuansų. Pavyzdžiui, GAA technologija leidžia geresnį kanalo valdymą ir mažesnes nuotėkio sroves, bet kartu įvedamas naujas gamybos sudėtingumas — neretai reikalingos papildomos etapai, preciziškesnė medžiagų kontrolė ir sunkesnis proceso parametrų valdymas. Visa tai gali lėtinti pradinį masto siekimą ir didinti pradinės investicijos reikalavimus.
Be to, ekosistemos aspektai, tokie kaip testavimo ir pakavimo paslaugų (OSAT) pajėgumai, taip pat yra kritiškai svarbūs. Net jei wafer gamyba pasiekia reikiamą kokybę, jei pakuotės arba testavimo grandys negali palaikyti didelių apimčių ar specifinių elektrinių reikalavimų, bendras gamybos pajėgumas gali būti ribotas. Todėl galutiniai sprendimai dažnai priklauso nuo plačios tiekimo grandinės derinio veikimo.
Galiausiai, rinkos žaidėjų reakcija gali būti spartesnė nei technologinės transformacijos tempas. Gamintojai gali pradėti derėtis dėl kainų arba investicijų į šaltinių diversifikaciją, net ir prieš pilną gamybos komercinį startą, siekdami užsitikrinti geresnes sąlygas ilgalaikėje sutartyje.
Apibendrinant — Samsung 2 nm pavyzdžio atsiradimas atveria tiek technologines, tiek komercines galimybes, bet realus poveikis priklausys nuo vertinimų rezultatų, derlingumo gerinimo, gamybos mastelio ir platesnės tiekimo grandinės pasirengimo.
Šaltinis: smarti
Palikite komentarą