5 ננומטר

מארוול ישראל נכנסה לעולם ה-5 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י Techtime

חברת מארוול ישראל השלימה לאחרונה את הפיתוח של מעבד ה-DPU החדש של החברה, OCTEON 10, ומתגי PRESTERA עבור תחנות בסיס של רשתות הדור החמישי (G5). החברה כבר החלה לספק רכיבים ראשונים ללקוחות. בחודש אוגוסט 2020 הכריזה מארוול על הרחבת שיתוף הפעלה עם חברת TSMC הטאיוואנית. בין השאר החברות הכריזו כי מעבדי OCTEON החדשים ייוצרו בתהליך 5 ננומטר של TSMC.

מדובר במעבד התקשורת והמתג הראשונים של החברה אשר מיוצרים בטכנולוגיית 5 ננומטר. שניהם פותחו בישראל. סגן נשיא להנדסה בקבוצת ה-VLSI אשר אחראית על כל המתגים של מארוול (Marvell), ערן חרותי, סיפר ל-Techtime שהמעבר לטכנולוגיית הייצור החדשה דרש התאמות מיוחדות: "הדבר דרש מאיתנו לפתח מודולי IP חדשים ולבצע שינויים ארכיטקטוניים המנצלים את יתרונות ה-5 ננומטר".

מרכז הפיתוח הישראלי עוסק בפיתוח השבבים לתחום הקישוריות והמעבדים, המהווה מנוע צמיחה חשוב של החברה. המרכז מעסיק כמה מאות עובדים, רובם במרכזי הפיתוח בפתח תקווה וביקנעם, והשאר במרכזי פיתוח קטנים יותר בהודו, בסין ובארצות הברית. לדברי חרותי, המעבר לטכנולוגיה החדשה היה חיוני מכיוון שהמתגים החדשים המבוססים על ארכיטקטורת PRESTERA מיועדים לטפל בקישוריות שבין האנטנה ליחידת הבסיס (Fronthaul) ברשתות הדור החמישי, ובין המעבדים במערכת.

חרותי (בתמונה למעלה): "ברשתות האלה יש גידול של פי 100 בקצב העברת התקשורת ביחס לרשתות 4G – מ-100Mbps ל-10Gbps. הן גם צריכות להתמודד עם זמני השהייה קצרים מאוד כאשר זמני ההעברה של המידע מקצה אחד של הרשת אל הקצה השני קוצר מ-20ms ל-1ms. צריך לוודא שהמתג מספק ביצועים דטרמיניסטיים, ללא פיקים, מכיוון שרמת האחידות של התקשורת מכתיבה את רמת האמינות של השירות".

דיאגרמת מלבנים של מעבד ה-DPU החדש ACTEON 10
דיאגרמת מלבנים של מעבד ה-DPU החדש ACTEON 10

השבב OCTEON הוא מערכת על-גבי שבב (SoC) הבנוי מאגד של 8-36 מעבדי CPU מדגם ARM Neoverse N2, מאיצי הצפנה, מאיצי בינה מלאכותית, מאיצי עיבוד נתונים ומעגלים המספקים תמיכה בפרוטוקולים שונים. ה-DPU צריך לנהל את התקשורת מול אלפי מקורות, להתמודד עם פרוטוקולי תקשורת חדשים ועם שימוש רחב-היקף בריבוב תדרים, ומקביל לאפשר יכולת הרחבה עתידית של הרשת. "כיום משתמשים בשבבים האלה גם בחוות ענן וגם בתשתיות תקשורת, כאשר ביישומי הענן הוא מיועד לספק תמיכה במעבד המרכזי בשרת ולבצע הסטת עומסים מה-CPU, ואילו בתחום התקשורת הוא משמש כמעבד העיקרי של המערכת".

נובה נכנסת למפעלי הייצור של אינטל

פורסם בתאריך ע"י yochais

בתמונה למעלה: מערכת Prism של נובה

חברת נובה (Nova) מחזקת את מעמדה בתחום התהליכים המתקדמיים. לפני כשבועיים דיווחה החברה כי יצרן הרכיבים הלוגיים הגדול בעולם בחר במערכות המדידה האופטיות של החברה ויפרוס אותן באתרי הייצור שלו ברחבי העולם. לפי הערכות בתעשייה מדובר באינטל, שהיא יצרנית המעבדים (רכיב לוגי) הגדולה בעולם. לאינטל יש אתרי ייצור בארצות הברית, אירלנד וישראל. ככל הידוע, זו הפעם הראשונה שנובה מספקת לאינטל מערכות מדידה לייצור מעבדים.

בשיחת הוועידה לאחר פרסום הדו"ח לרבעון הראשון בשבוע שעבר, עדכן מנכ"ל החברה איתן אופנהיים כי החברה כבר קיבלה מיצרן הרכיבים הלוגיים מספר הזמנות וחלקן הוכרו בהכנסות הרבעון הראשון.  "ההישג הזה ממחיש את התפקיד של נובה בתהליכי המחקר והפיתוח של לקוחותינו בטכנולוגיות הייצור המתקדמות ביותר שלהן. חלק נכבד מהכנסותינו מגיע מההשקעות של הלקוחות שלנו בפיתוח טכנולוגיות אסטרטגיות, וההשקעות הללו פחות מושפעות תהתנודתיות הנוכחיות בשוק."

אינטל מייצרת כיום את מעבדיה בטכנולוגיה של 14 ו-10 ננומטר. החברה השיקה את המעבד הראשון ב-10 ננומטר (Ice Lake) באמצע 2019, לאחר עיכוב של שנתיים מהתכנון המקורי. מתחרתה המרכזית של אינטל בשוק המעבדים, AMD, מספקת כבר כיום מעבדים ב-7 ננומטר (מיוצרים ב-TSMC) והיתרון הטכנולוגי הזה סייע לה לנגוס בנתח השוק של אינטל.

לפני מספר חודשים הצהיר מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, כי החברה פועלת להאיץ שוב את קצב המעבר מצומת לצומת כל 2-2.5 שנים. "המהנדסים שלנו פועלים כדי לפשט את המורכבות של תכנון תהליכי הייצור ולהשיג את האיזון הנכון בין לוחות זמנים, ביצועים, הספק ועלות". לפי מפת הדרכים שהוא הציג, אינטל תשיק בשנת 2021 מוצר ראשון ב-7 ננומטר, שיהיה מעבד גרפי למרכזי נתונים. "המהנדסים שלנו כבר בעיצומו של תהליך הפיתוח ב-5 ננומטר", אמר.

TSMC תקים מפעל ייצור ב-5 ננומטר בארצות הברית

התפתחות נוספת שעשויה לתרום לצמיחתה של נובה בשנים הקרובות מגיעה מכיוונה של קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC, שהיא הלקוחה הגדולה ביותר של נובה, ולמעשה משתמשת בכל פורטפוליו המוצרים של נובה. בשבוע שעבר הודיעה TSMC שבכוונתה להקים בארצות הברית מתקן חדש לייצור שבבים בתהליך מתקדם ב-5 ננומטר.

המפעל צפוי לקום באריזונה בהשקעה של כ-12 מיליארד דולר ולייצר כ-20 אלף פרוסות סיליקון בחודש. לפי התכנון של TSMC, בניית המפעל תחל ב-2021  והמפעל יתחיל לייצר ב-2024. חברת TSMC היא קבלנית הייצור הגדולה בעולם וחולשת על כ-60% משוק ה-Foundry העולמי (שירותי ייצור עבור חברות פאבלס). כבר כעת היא מספקת מערכות בדיקה לתהליכי ייצור של 7 ננומטר ו-5 ננומטר, ולכן יש סיבה להעריך שהיא תספק את המערכות שלה גם עבור המפעל החדש שיוקם בארה"ב.

מנייתה של נובה נסחרת בבורסת תל-אביב ברמות שיא לפי שווי שוק של 4.4 מיליארד שקל.

האזינו לריאיון עם סמנכ"ל השיווק והפיתוח העסקי של נובה, זוהר גיל, באחת מתוכניות הפודקאסט שלנו (הריאיון מתחיל בדקה 19:25):

סמסונג הקדימה את TSMC והשיקה תהליך ייצור ב-5 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י yochais

סמסונג היא קבלנית הייצור (Foundry) הראשונה שהשלימה פיתוח של קו ייצו בתהליך של 5 ננומטר על בסיס טכנולוגיה של אולטרה-סגול קיצוני (EUV). החברה הודיעה כי קו הייצור בפאב S3 של החברה בעיר Hwaseong בקוריאה מוכן לייצר דוגמאות ראשונות ללקוחות. החברה הודיעה כי  5 ננומטר מתייחס לגודל הצומת של הטרנזיסטור. ככל שהגודל הצומת קטן יותר ניתן לדחוס יותר טרנזיזטורים על גבי השבב. טכנולוגיית 5 ננומטר מהווה את מידת המזעור המתקדמת ביותר בתעשיית השבבים עד כה ומסמנת את השלב הבא בתהליך מזעור השבבים על פי חוק מור. בכך סמסונג הצליחה להקדים את מתחרתה הגדולה בתחום התהליכים המתקדמים, TSMC הטאיוונית.

על פי הודעתה של סמסונג, טכנולוגיית ה-5 ננומטר של החברה מציעה גידול של כ-25% בצפיפות הטרנזיסטורים, חיסכון של 20% בצריכת ההספק ושיפור של 10% בביצועים בהשוואה לטכנולוגיית ה-7 ננומטר. בסמסונג מציינים כי מאחר שהתהליך החדש מתבסס על IP דומה לתתהליך ה-7 ננומטר של החברה, שהחברה השיקה באוקטובר 2018 וגם כן עושה שימוש ב-EUV, לקוחות המייצרים כעת ב-7 ננומטר יוכלו לעבור בצורה פשוטה לתהליך החדש. בסמסונג פועלים כעת להגדלת הקיבולת של קו הייצור והחברה צפויה לפתוח קו ייצור נוסף, באותו פאב, במחצית השנייה של 2019.

צ'רלי בהה, מנהל חטיבת ה-Foundry של סמסונג, צופה ביקוש גדול לתהליך החדש. "היתרונות של התהליך המתקדם יאפשרו חדשנות בתחום הדור החמישי, בינה מלאכותית, מחשוב עתיד ביצועים, ורכב."

המשך מזעור השבבים מתאפשר כתוצאה משימוש בליתוגרפיית EUV, טכנולוגיה אופטית מבוססת לייזר המשתמשת באורכי גל קצרים יותר ומאפשרת להשתמש במסכות דקות יותר בתהליך שרטוט שכבת המתכת המוליכה.

בעולם קבלנות הייצור, סמסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות שמפתחות קווי יצור ב-5 ננומטר והן צפויות לחלוש באופן בלעדי על שוק זה. בשל משאבי העתק הדרושים כדי לפתח את התהליכים המתקדמים הללו, יתר קבלניות הייצור החליטו להתמקד בתהליכים האחרים. כך למשל, קבלנית הייצור גלובל-פאונדריז הודיעה בחודש אוגוסט האחרון כי היא זונחת את תוכנית הפיתוח של תהליך 7 ננומטר ומתרכזת בתהליכים של 14 ו-28 ננומטר. יש לציין כי גם אינטל הודיעה על כוונתה לפתח תהליך דומה, אך אינטל אינה מספקת שירותי ייצור לחברות שבבים חיצוניות אלא מייצרת רק את השבבים שלה.

TSMC אינה מפגרת הרבה מאחורי סמסונג. החברה הטאיוואנית, שנחשבת לקבלנית הייצור הגדולה בעולם, הודיעה בתחילת החודש כי החלה להציע באופן מוגבל (Risk Production) ייצור בתהליך 5 ננומטר ללקוחות נבחרים. בחברה מצפים ולעבור לייצור המוני בתהליך במחצית השנייה של 2020. התהליך של TSMC מתבסס על שילוב בין ליתוגרפיית EUV  וליתוגרפיית DUV (אולטרה-סגול עמוק), כאשר ה-EUV משמש לצורך בניית 14 השכבות הקריטיות בשבב.