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Comme nous vous l'indiquons régulièrement, les prix de la RAM n'ont cessé d'augmenter ces derniers mois. En septembre dernier, on pointait un doublement du prix en un an. Depuis les choses ne se sont pas arrangées avec une hausse en octobre, et encore en novembre.

Par rapport à notre relevé de septembre, les puces DDR4-2133 de 512 et 1Go ont augmenté 27.1 et 25% respectivement, atteignant aujourd'hui 4.795 et 9.595$. La DDR3 de son côté suit le mouvement, restant 10% moins chère sur les puces 512 Mo, un écart semblable a ceux que l'on a pu constater ces derniers mois.

Au delà des conséquences très concrètes sur le prix des barrettes mémoires pour les utilisateurs de PC (en se rappelant qu'aujourd'hui, le PC compte pour une part limitée de la demande mondiale de mémoire), ces écarts favorisent largement les vendeurs de mémoire et de NAND comme Samsung qui, selon IC Insights  devrait prendre la tête du classement des ventes de semi conducteurs pour l'année 2017, une place historiquement réservée à Intel !

Le classement d'IC Insights se base sur les ventes de semi conducteurs des sociétés en excluant les fabs comme TSMC et GlobalFoundries.

Ces chiffres sont préliminaires, l'année n'étant pas terminée, mais sur 2017, l'ensemble du marché des semi-conducteurs devrait progresser assez fortement, d'environ 20% par rapport à 2016.

Ce sont les acteurs de la RAM/NAND qui sont principalement derrière ces gains, et pas qu'un peu puisque l'on note des progressions de ventes de 48% pour Samsung, 75.8% pour SK Hynix et 73% pour Micron ! Ces deux dernières passent pour l'occasion devant Broadcom et Qualcomm. On notera enfin que Nvidia devrait rentrer dans le top 10 cette année au dépend de MediaTek.

ASML a annoncé hier qu'il comptait s'offrir un quart de Carl Zeiss SMT  (24.9%) pour un montant de près de un milliard d'euros. Zeiss SMT est la filiale "Semiconductor Manufacturing Technology" du groupe allemand Zeiss spécialisé dans l'optique.

ASML indique dans son communiqué  qu'il s'agit de renforcer la collaboration entre les deux sociétés, Zeiss SMT fournissant les systèmes optiques utilisés notamment dans les machines de lithographie EUV.

ASML investira en prime 220 millions d'euros dans le centre de recherche et développement de Zeiss SMT, et financera 540 millions d'investissements sur les 6 prochaines années.

L'enjeu de l'investissement, selon ASML, concerne les futures générations d'EUV avec la possibilité d'étendre la durée de vie de la technologie. Car si certains fabricants de semiconducteurs comme Samsung disent désormais (enfin !) qu'ils utiliseront l'EUV à 7nm, les très nombreux retards de la technologie font qu'elle court le risque de voir sa fenêtre d'utilisation réduite, au risque d'être remplacée par d'autres technologies.

Des systèmes optiques plus complexes avec une ouverture numérique de 0.5 (contre 0.33 pour les premières générations d'EUV) est ce que vise ASML dans cet investissement, qui ne devrait porter ses fruits que d'ici 2024. Il permettrait cependant d'étendre la durée de vie de l'EUV sous les 5nm et pour "plusieurs générations". On sait - en parallèle - qu'autour de 5nm, on atteindra les limites du silicium et l'utilisation d'autres matériaux deviendra nécessaire.

L'intérêt de la lithographie EUV est pour rappel de remplacer la source lumineuse utilisée actuellement par les scanners (elle est générée par des lasers à exciplexe Argon/Fluor avec une longueur d'onde de 193nm) par une source dont la longueur d'onde n'est que de 13.5nm, améliorant fortement les possibilités et réduisant le nombre d'étapes nécessaires pour arriver a fabriquer les puces en évitant la généralisation du multi-patterning.

ASML aurait réitéré à nos confrères d'EEtimes  que quatre fabricants de puces, et deux fabricants de mémoires, se sont engagés à faire entrer l'EUV en production en 2018, quelque chose que la firme avait également indiqué dans une présentation aux investisseurs (qui évoquait 2018/2019). Une affirmation qui nous parait bien optimiste !

Aujourd'hui, seuls Samsung et GlobalFoundries se sont engagés publiquement à 7nm, pour des dates qui coïncident. En ce qui concerne TSMC, il faudra attendre le 5nm pour le voir arriver de manière extensive, sa production risque est prévue pour 2019 uniquement. Intel avait annoncé de son côté qu'il n'utiliserait pas l'EUV à 10nm, et qu'au mieux l'EUV était "une option" pour le 7nm. Le 7nm d'Intel utilisera une solution de lithographie a immersion classique. Et côté dates, 2019 semble extrêmement optimiste considérant l'exécution d'Intel ces dernières années (retards massifs sur le 14nm, introduction de Kaby Lake pour retarder le 10nm, lancement du 10nm repoussé à fin 2017 et uniquement sur des références mobiles, sans parler de l'introduction dans la roadmap de Coffee Lake en 2018... et en 14nm !).

En ce qui concerne les fabricants mémoire, Samsung avait évoqué la possibilité sans pour autant s'engager fermement. SK Hynix évoquait l'utilisation de l'EUV vers 2019.

Les machines qui seront utilisées en production, les NXE:3400B, atteindraient d'après ASML un débit de 125 wafers/heure, un progrès notable par rapport à mars 2015 ou ASML se félicitait de 42 wafers/heure (entre 50 et 100 wafers/heure étaient considérés comme le minimum pour éventuellement utiliser la technologie d'après Mark Bohr d'Intel). Pour arriver à ce chiffre, ASML devra augmenter fortement la puissance de la source lumineuse. Le constructeur aurait livré des sources 125W à ses clients cette année qui ont permis d'atteindre 85 wafers/heure.

La question de la disponibilité des machines semble également être meilleure, de seulement 55% à l'époque, ASML atteint aujourd'hui entre 70 et 80%, avec l'objectif d'être a 90% en 2018.

L'enthousiasme d'ASML - le seul à se lancer dans l'EUV - est forcément élevé pour sa technologie mais il faut une fois de plus rappeler que les scanners ne sont qu'une partie de la chaîne de fabrication. Les progrès réalisés, bien qu'importants, ne veulent pas dire que l'EUV est "prêt", loin de là.

La question des masques (la plaque transparente qui contient l'image de la puce à graver) et de l'inspection de leurs éventuels défauts n'a pas encore été résolue. Et si là aussi ASML tente d'apporter sa propre réponse, en pratique le problème reste complexe a solutionner avec des conséquences massives sur la viabilité de la technologie en production (plus de détails dans cet excellent article ).

En parallèle à la mémoire HBM, Samsung à évoqué le futur de la GDDR5, ignorant quelque peu l'existence de la GDDR5X de Micron qui, bien que standardisée par le JEDEC, n'a pas été adoptée par ses concurrents.

Pour la GDDR6, Samsung évoque certaines des pistes de travail envisagées. Côté objectifs la mémoire visera dans un premier temps 14 à 16 Gbps, ce qui était la cible haute pour rappel de la GDDR5X lors de sa présentation par Micron. Lors de la certification de la GDDR5X par le JEDEC, 14 Gbps est devenu le maximum visé. On notera que la GTX 1080 utilise pour rappel de la GDDR5X 10 Gbps. Techniquement, la GDDR5X abaissait la tension de la GDDR5 à 1.35V et doublait la bande passante en doublant le prefetch.

Samsung donne ici quelques idées sur la GDDR6, reprenant par exemple l'idée de la tension à 1.35V. L'élaboration de la spécification finale se fera au sein du consortium JEDEC dans les mois à venir.

Côté timing, Samsung évoque 2018, aligné avec la DDR5 et la LPDDR5, et un gain d'efficacité énergétique autour des 30%. On notera au passage que Samsung continue lui aussi de pousser son propre standard "X" avec la LPDDR4X, une variante de la mémoire mobile LPDDR4 qui fait "seulement" baisser la tension VDDQ à 0.6V pour obtenir un gain d'efficacité de 20%. Si le JEDEC n'a pas encore ratifié la LPDDR4X, on notera que SK Hynix avait annoncé en juin qu'il produirait lui aussi ce type de mémoire.

Comme tous les ans, c'est à la fin de l'été que se tient la conférence Hot Chips (28ème édition)  ou les divers acteurs du milieu présentent leurs nouveautés. Parmi les attractions de cette année, on attendra, dans la nuit de mardi à mercredi, "A New, High Performance x86 Core Design from AMD" qui devrait probablement nous en dire un peu plus sur Zen.

La première matinée de conférence avait lieu hier, dédiée à l'utilisation des nouvelles technologies mémoires. Chez SK Hynix et Samsung, la HBM était au programme. Pour rappel, la mémoire HBM est l'assemblage sur une même puce d'un die, en dessous, contenant les contrôleurs mémoires, et sur lequel on empile plusieurs dies de mémoire DRAM traditionnelle.

 

 

SK Hynix a confirmé ses ambitions sur la HBM2, qui pour rappel est standardisée par le JEDEC. Contrairement à la première version utilisée nottament par AMD sur les Fiji, la HBM2 utilise pour rappel des dies mémoire de 1 Go, empilés par deux, quatre ou huit. SK Hynix devrait lancer les premières puces, en version 4hi (quatre dies mémoire pour 4 Go au total) durant ce troisième trimestre.

Les versions 2Hi et 8Hi devraient suivre (soit 2 Go et 8 Go), et l'on notera qu'en plus des versions proposant 256 Go/s et 204 Go/s de bande passante, une version 128 Go/s sera également disponible au catalogue dans les différentes capacités.

Côté utilisations, si les cartes graphiques ont été les premières à utiliser la HBM, SK Hynix envisage des utilisations dans le monde du HPC et des serveurs ou la HBM servirait de cache intermédiaire. Certaines déclinaisons de Zen pour serveurs devraient utiliser de la HBM, par exemple. SK Hynix voit également la HBM arriver en volume plus large dans les PC portables et desktop.

 

 

Côté Samsung, qui doit lancer aussi la HBM2 cette année, on parle surtout d'une version low cost de la HBM, qui ne serait pas de la HBM2 mais une variante plus abordable, en 512 bits (au lieu de 1024) et qui réduirait le nombre de TSV (Through Silicon Vias, les fils qui traversent les dies pour les relier les uns les autres). Le tout offrant tout de même 200 Go/s de bande passante. Un développement qui devrait s'effectuer en parallèle de celui de la HBM3 qui a pour objectif de doubler, sur le haut de gamme, la bande passante par rapport à la HBM2.