الملخص:
سوف تستمر أعمال مسبك الرقائق في سامسونج في عملية تصنيع الرقائق بدقة 8 نانومتر، والتي كانت موجودة منذ أكثر من ثماني سنوات، لجيل آخر. تعتقد التفسيرات الخارجية أن هذه الخطوة تهدف إلى تنشيط خطوط إنتاج الأشعة فوق البنفسجية العميقة الناضجة (DUV) الحالية بكفاءة وتجنب آلات الطباعة الحجرية باهظة الثمن للأشعة فوق البنفسجية الشديدة (EUV). تستهدف هذه العملية رقائق السيارات والروبوتات والذكاء الاصطناعي التي لا تتطلب تكلفة عالية تبلغ 2 نانومتر.
وفقًا لأخبار الصناعة في اليوم العشرين، سيطلق مسبك رقائق سامسونج منصة معالجة 8LPU+ من الجيل الثاني بدقة 8 نانومتر خلال العام. بالمقارنة مع الجيل السابق 8LPU، تم تحسين الأداء بنسبة 12%، وتقليل استهلاك الطاقة بنسبة 15%، وتقليل المنطقة المنطقية بحوالي 8%.
لقد تم تسويق عملية 8 نانومتر من سامسونج رسميًا منذ التطوير الناجح لـ 8LPP في عام 2017. وتعد هذه العملية أيضًا الجيل الأخير من عملية DUV (الطباعة الحجرية بغمر فلور الأرجون) في عملية سامسونج المتقدمة قبل تقديم EUV. وفي عام 2018، أطلقت سامسونج وحدة 8LPU، التي تركز على تحسين الأداء وكثافة التكامل؛ إن الإصدار 8LPU+ الذي تم إصداره حديثًا هذه المرة هو إصدار من الجيل الثاني تم تحسينه بشكل أكبر على أساس 8LPU.
في الوقت الحالي، تتمتع العمليات المتطورة مثل 5 نانومتر، و4 نانومتر، و2 نانومتر، بقدرة حاسوبية أقوى، ولكن يجب استخدام آلات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية لطبقات الطباعة الحجرية الرئيسية. وتصل تكلفة آلة الطباعة الحجرية الواحدة بالأشعة فوق البنفسجية إلى مئات المليارات من الوون، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الرقاقات؛ و ASML هي الوحيدة القادرة على توفيرها في العالم، لذا فإن إمدادات المعدات محدودة.
في المقابل، يمكن إنتاج عملية 8 نانومتر على خطوط إنتاج معدات DUV التي أكملت الاستهلاك والإطفاء. بعد التراكم على المدى الطويل، تكون بيانات الإنتاجية كافية، ويمكن التنبؤ بالتكلفة، وقد حصلت على الشهادات ذات الصلة لرقائق السيارات والصناعية، مما يقلل من عتبة العرض لمصنعي المعدات الأصلية وموردي قطع غيار السيارات.
من المتوقع أن تكون المنتجات الأساسية المستهدفة لـ 8LPU+ عبارة عن وحدات تحكم دقيقة تعمل بالذكاء الاصطناعي (MCU) ووحدات تحكم منطقة السيارات (ZCU). في الآونة الأخيرة، اعتمدت صناعة السيارات بشكل عام بنية ZCU: يتم تقسيم السيارة إلى مناطق متعددة، ويتم تكوين كل منطقة بوحدة تحكم منفصلة. بعد اعتماد هذه البنية، يجب ترتيب وحدات التحكم في أقسام مختلفة مثل الباب والجسم ومجموعة نقل الحركة، ويزداد الطلب على الرقائق وفقًا لذلك.
تحتاج وحدات MCU وZCU المستخدمة في المركبات والروبوتات الصناعية إلى العمل بثبات في البيئات القاسية. بالمقارنة مع ذروة قوة الحوسبة، فإن نطاق درجة حرارة التشغيل، وقدرة الإمداد المستمر على المدى الطويل، والتخزين المدمج، وسعر الوحدة هي مؤشرات أكثر جوهرية.
يعد تصغير حجم الرقاقة أيضًا نقطة أساسية. حتى لو تم تقليل المساحة الأساسية للحوسبة لرقائق الذكاء الاصطناعي الطرفية، فإن الإدخال/الإخراج المسؤول عن الاتصالات الخارجية والذاكرة المدمجة غير المتطايرة (eNVM) التي تحتفظ بالبيانات بعد انقطاع التيار الكهربائي ستظل تشغل مساحة كبيرة. تدمج منصة 8LPU+ أجهزة الإدخال/الإخراج المستوية 3.3 فولت على رقاقة 8LPU FinFET، مما يؤدي بنجاح إلى تقليل مساحة الإدخال/الإخراج بحوالي 10%.
تعمل هذه العملية أيضًا على تحسين مشكلة تيار التسرب الاحتياطي عند إيقاف تشغيل السيارة ويكون الروبوت في حالة الاستعداد، وهو مجهز بذاكرة SRAM ذات تسرب منخفض للغاية (ULL-SRAM) وأجهزة الجهد العالي (cHVT). تصل ذاكرة eMRAM للتخزين المغناطيسي التي تحفظ البيانات المخزنة عند إيقاف تشغيل الطاقة إلى مواصفات السيارات من الدرجة الأولى (AG1)؛ تبلغ مساحة الوحدة 0.017 ميكرومتر مربع وتبلغ كثافة التخزين حوالي 20 ميجابايت / مم². يمكنها استيعاب المزيد من التخزين في نفس المنطقة، مما يساعد على تقليل حجم شريحة التحكم بشكل أكبر.
قال المطلعون على الصناعة: "إن عملاء 8nm القدامى الحاليين في النظام البيئي لمسبك الرقاقات من سامسونج وشركات الرقائق fabless الذين يرغبون في الحصول على شهادة السيارات سيكونون جميعهم عملاء محتملين لـ 8LPU+. تتمتع شركات التصميم المحلية والخارجية ومصنعي ASIC بالفعل بخبرة في نظام الذكاء الاصطناعي على الرقاقة (SoC) استنادًا إلى شريط 8nm eMRAM، وعتبة الدخول منخفضة."
التعليقات