Technologie

Procesory 7 nm z Chin? Na razie SMIC znów „startuje” z masową produkcją 14 nm…

Krzysztof Kurdyła
13

Janusz Piechociński napisał wczoraj na twitterze, że „Chiny są już w stanie budować chipy w technologii 7 nm”. Faktycznie, znaleziono chińskie półprzewodniki które da się tak określić, ale nawet Państwo Środka zdaje sobie sprawę, jak niewiele to zmienia w ich sytuacji.

Chiński problem

Produkcja półprzewodników to jedno z tych miejsc, w których jasno widać, że ekspansywna polityka Xi Jinpinga zaliczyła bolesny falstart. Choć Chiny zdiagnozowały swój problem dość dawno, to zbyt optymistycznie podeszły do tematu nadrabiania zaległości. Półprzewodnikowy biznes jest tak trudny, że nawet niekończący się strumień jenów i szpiegostwo przemysłowe nie gwarantują przełomu.

Jak więc wygląda stan gry na dzień dzisiejszy? Tak się złożyło, że w tym samym momencie co wpis pana Janusza, pojawiły się w chińskich mediach informacje, że SMIC rozpoczął właśnie masową produkcję chipów w procesie 14 nm oraz „przyśpiesza” prace nad procesami 7 i, uwaga, 5 nm.

14 nm po raz kolejny

Co z tego wynika? Ano to, że Chiny wciąż są bardzo dalekie od jakiegokolwiek znaczącego przełomu. Pierwsze, na co trzeba zwrócić uwagę, to fakt, że największy chiński producent procesorów, po raz kolejny pochwalił się startem masowej produkcji na 14 nm.

Pierwszy raz tego typu oświadczenia można było usłyszeć chyba 2 lata temu, a flagowym produktem stał się procesor HiSilicon Kirin 710A. Był to układ dla smartfonowych średniaków Huawei, problem w tym, że nawet sumując produkcję wszystkich układów 14 nm, ciężko było ich produkcję uznać za masową.

SMIC do dziś nie ujawnia wolumenu produkcji, wrzucił produkcję tych układów do „worka” ze znacznie starszym procesem 28 nm. Być dziś, po kilkunastu miesiącach SMIC rozwiązał już wszystkie problemy i obecne oświadczenie oddaje rzeczywisty stan rzeczy, ale hej, mówimy tu raptem o 14 nm.

Kombinowane 7 nm

W przypadku 7 i 5 nm sytuacja jest jeszcze bardziej zagmatwana, ponieważ Chiny nie mają maszyn EUV. Tych produkowanych przez holenderskie ASML nie mogą kupić ze względu na amerykańskie sankcje, a własne projekty zakończyły się klapą.

W związku z tym, żeby zejść na wspomniane poziomy, SMIC stosuje do procesów opartych o technologię DUV szereg trików optycznych i produkcyjnych. To ma jedna swoją cenę, takie procesory znaczne trudniej projektować, ich produkcja jest dużo droższa, do tego nie wszystkie elementy takich układów da się w ten sposób „zeskalować”.

Nieprzypadkowo więc Chiny nie pochwaliły się swoimi istniejącym układem 7 nm, jego istnienie odkryto przypadkowo. Układ MinerVa MV7 dedykowany kopaniu bitcoinów jest bowiem prostym czipem, zaprojektowanym do realizacji konkretnego zadania i nijak się ma do poziomu procesorów, których Chiny tak bardzo potrzebują.

Proces N+1 SMIC użyty przy jego produkcji wygląda na miks rozwiązań skopiowanych ze starych procesów TSMC N10 i N7 dla maszyn DUV. Niektóre elementy rozwiązano bardziej prymitywnie, inne delikatnie „podkręcono”, ale cały projekt pokazuje, że do produkcji przy użyciu tego procesu bardziej zaawansowanych układów, droga jest wciąż daleka.

Tym bardziej że większość zastosowanych tam rozwiązań wygląda na skopiowane z TSMC (było kilka afer związanych ze szpiegostwem w tym zakresie), i nie wiadomo, czy SMIC potrafi w ogóle zrobić cokolwiek więcej, niż tylko kopiować rozwiązania, do których nielegalnie uzyskano dostęp.

Jeśli przykładowo procesor mobilny będzie wymagał rozwiązań, których w wyciągniętych z Tajwanu dokumentach nie było, to SMIC może tego na dziś nie przeskoczyć. Doskonały przykład tego mieliśmy w czasach ZSRR, które potrafiło produkować prymitywne kopie zachodnich procesorów, nie będąc jednak w stanie osiągnąć ani podobnej jakości, ani ich sensownie rozwijać.

Wafle 3 nm - Samsung

Daleko, dalej, 5 nm

Zapowiadane prace nad procesem 5 nm, także mają być oparte o zabawy optyczne i produkcyjne z technologią DUV (teoretyczna granica to bodaj 3 nm). Specjaliści od półprzewodników wątpią jednak, czy Chinom będzie opłacało się do takich poziomów schodzić. Przy każdym takim skoku geometrycznie rosną koszty produkcji tak kombinowanych układów.

Sukcesem byłaby w ich ocenie seryjna produkcja na poziomie 6 lub 7 nm. Do tego wszystkiego dochodzi jednak czynnik czasu. TSMC i Samsung pracują dziś nad opartymi o EUV procesami 3 i 2 nm. Pod pewnymi względami można więc zaryzykować tezę, że w krótkoterminowej perspektywie zapóźnienia Chin do Tajwanu i Korei zwiększają się, a nie zmniejszają.

Podsumowując, osiągnięcie bardzo podstawowej zdolności do produkcji układów 7 nm przez Chiny nie oznacza, że nastąpił tam przełom. Dopóki Państwo Środka nie zdobędzie technologii EUV, będzie daleko w tyle za Tajwanem, Koreą, a nawet Stanami Zjednoczonymi. Wiele wskazuje też na to, że nawet w zakresie teoretycznie opanowanych procesów, ich kompetencje polegają bardziej na kopiowaniu rozwiązań konkurencji, niż ich samodzielnemu wypracowywaniu. To może jeszcze bardziej utrudnić Chinom pogoń za liderami.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu