Les médias d’État chinois ont déclaré jeudi que Semiconductor Manufacturing International Co. avait lancé la production de masse de puces sur son processus de fabrication de classe 14 nm dans sa Fab SN1 près de Shanghai, en Chine, citant un responsable local. Peut-être plus important encore, le rapport a également affirmé que malgré son incapacité à se procurer des équipements de production de puces avancés, la société poursuit ses nœuds de classe 7 nm et 5 nm.
« Avec l’achèvement du cluster industriel de Shanghai pour les puces 14 nm, des projets plus avancés dans les processus 7 nm et 5 nm seront accélérés », a déclaré Chen Jia, chercheur en stratégie, lors d’une conversation avec la société d’État Global Times. (s’ouvre dans un nouvel onglet).
14nm est là, N+1 aussi
SMIC parle de sa technologie de fabrication N+1 (s’ouvre dans un nouvel onglet) – considérait vaguement le nœud de classe 7 nm de la société – depuis début 2020 et le décrivait comme une alternative peu coûteuse au nœud N7 de TSMC qui s’appuie sur des outils de lithographie dans l’ultraviolet profond (DUV). N+1 vise à réduire la consommation d’énergie de 57 %, à augmenter les performances de 20 % et à réduire la zone logique jusqu’à 55 % – 63 % (pour certaines structures) par rapport à une puce similaire implémentée à l’aide du 14 nm de SMIC. De telles améliorations ne justifient pas nécessairement l’étiquette de « classe 7nm » attachée au nœud par les analystes et les médias, mais elles sont suffisamment tangibles pour ne pas appeler N+1 une itération des processus 14nm ou 12nm du SMIC.
Découvertes récentes de TechInsights (s’ouvre dans un nouvel onglet) prouver que le N+1 de SMIC ressemble à la technologie de type N10 de TSMC avec des règles assouplies (s’ouvre dans un nouvel onglet) et des fonctionnalités étendues de co-optimisation de la technologie de conception (DTCO). De plus, il permet une densité de transistors logiques de 89 millions de transistors logiques par millimètre carré (89MT/mm^2), ce qui en fait une alternative viable de classe 7 nm (au moins pour la logique, car la mise à l’échelle de la SRAM est délicate).
SMIC a produit MinerVa Semiconductor (s’ouvre dans un nouvel onglet)La puce minière Bitcoin de depuis juillet 2021 (s’ouvre dans un nouvel onglet) sans le divulguer. La société utilise son équipement DUV pour fabriquer ces minuscules puces minières d’environ 25 W. Ils sont suffisamment simples pour obtenir des rendements acceptables pour les applications commerciales et servent de véhicule pour mieux comprendre les performances du processus, la puissance et la densité des défauts (au moins en ce qui concerne les cellules logiques).
« La fabrication de puces 7 nm en Chine progresse également plus rapidement que prévu », a déclaré Xiang Ligang, analyste technologique, rapporte le Global Times.
Avec le N+1 de SMIC qualifié et prêt pour une production au moins limitée, il est évident que l’entreprise peut vivre sans équipement de production aux ultraviolets extrêmes (EUV) qu’elle ne peut pas se procurer en raison des sanctions du gouvernement américain. Cependant, il reste à voir si l’entreprise sera en mesure de produire des systèmes sur puces volumineux et complexes à l’aide de son nœud N + 1.
Du point de vue de la densité des transistors logiques, le N+1 du SMIC pourrait être une alternative au N7 du TSMC. Cependant, le plus grand fabricant de puces sous contrat au monde dispose déjà de technologies de fabrication beaucoup plus avancées qui séduisent les développeurs de processeurs hautement complexes, de GPU de calcul et de diverses puces sophistiquées de qualité centre de données. Par conséquent, attirer des clients de premier plan pour N+1 pourrait être délicat pour le SMIC. N’oubliez pas que pour servir HiSilicon de Huawei (probablement le plus grand développeur de puces en Chine); il devra obtenir une licence d’exportation des États-Unis, car de nombreux outils utilisés dans les usines du SMIC proviennent d’Amérique et Huawei fait l’objet de sanctions strictes.
5 nm du SMIC ?
SMIC a brièvement mentionné sa technologie N + 2 en 2020. Bien que celle-ci soit une nouvelle étape évolutive par rapport à son nœud 14 nm, les analystes chinois semblent la qualifier de technologie de « classe 5 nm » car elle a une longueur d’avance sur N + 1, considérée comme une Nœud ‘classe 7nm’. Cependant, les outils DUV avec laser ArF 193 nm ont des limites connues en matière de résolution, et l’utilisation intensive de la multi-motifs pour réduire les dimensions critiques des circuits affecte les rendements. Par conséquent, nous ne nous attendrions pas à ce que N+2 ait une longueur d’avance considérable sur N+1 en termes de densité de transistors.
Étant donné que le SMIC travaille sur son nœud N+2 depuis plus de deux ans maintenant (et que les entreprises ont tendance à mentionner de nouveaux nœuds lorsqu’elles ont une vision plus ou moins claire de leurs objectifs et des moyens de les atteindre), il est raisonnable de s’attendre à ce que cela le processus de fabrication se concrétise parfois en 2023. Cependant, depuis son entrée sur la liste des entités du gouvernement américain fin 2020 (s’ouvre dans un nouvel onglet), le SMIC a gardé un profil bas sur toutes les annonces concernant sa réalisation. La société a seulement déclaré qu’elle se concentrerait sur le développement de technologies d’emballage de puces plus avancées (s’ouvre dans un nouvel onglet) pour permettre une intégration hétérogène et compenser l’incapacité à se procurer les équipements nécessaires aux technologies inférieures à 10 nm.
Cela dit, il est très intriguant de voir un média d’État révéler la technologie « 5 nm » du SMIC dans son rapport assez détaillé sur la production de masse de puces 14 nm par le SMIC.
Une annonce alambiquée
À vrai dire, SMIC produit des puces en utilisant sa technologie de fabrication de classe 14 nm depuis fin 2019 (s’ouvre dans un nouvel onglet) (l’un des produits est le HiSilicon Kirin 710A de Huawei (s’ouvre dans un nouvel onglet)) dans son usine SN1. Pourtant, alors qu’officiellement le processus s’adresse à la production de masse, les volumes réels étaient si faibles qu’à un moment donné, la société a cessé de déclarer la contribution du nœud à ses revenus et l’a fusionné en une seule catégorie avec son nœud 28 nm, qui n’a pas été un énorme contributeur aux bénéfices de l’entreprise.
Wu Jincheng, directeur de la Commission municipale de l’économie et de la numérisation de Shanghai, a réitéré que le SMIC avait commencé la production de masse de puces 14 nm. Il n’a rien mentionné sur les nœuds plus avancés lors d’une conférence de presse mercredi, selon Temps mondiauxqui a amené des experts « indépendants » qui ont parlé des procédés de fabrication N+1 (classe 7nm) et N+2 (classe 5nm).
Étant donné que toutes les parties intéressées connaissent déjà les capacités 14 nm du SMIC, le rapport des médias d’État de Shanghai ressemble à une manière alambiquée de souligner à nouveau les intentions de la société en matière de « 5 nm » alors que le gouvernement américain prévoit de renforcer les restrictions contre le secteur chinois des semi-conducteurs en développement rapide.