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Après Intel, c'est ASML qui dévoile à son tour ses résultats sur le troisième trimestre. L'occasion pour les dirigeants de la société de revenir sur la question de la lithographie EUV, technologie importante pour la fabrication des semi-conducteurs dans les prochaines années, et sur laquelle ASML a massivement misé.

En début d'année l'optimisme était de mise, évoquant un déploiement de l'EUV en cours de vie du node 10nm, et un déploiement complet à 7nm. ASML s'était même félicité d'avoir vendu 15 machines à Intel. Cependant en juillet TSMC avait refroidit les espoirs, indiquant que l'EUV était exclu à 10nm, et n'arriverait peut être qu'en cours de process 7nm.

Nous notions hier qu'Intel avait repoussé la livraison de certaines machines-outils de deux trimestres et il était facile de lire entre les lignes que l'EUV était en cause. Dans leur présentation aux analystes, ASML a indiqué qu'effectivement la livraison de plusieurs machines avait été repoussée, et que seulement 4 machines EUV seraient livrées en 2016 contre sept annoncées. Le choix de repousser l'insertion a 7 et 5nm fait que les commandes ont été repoussées, modifiées vers de nouvelles machines. Derrière la raison des reports, ASML évoque « l'incertitude de ses clients » sur le timing de leurs nodes à venir, ainsi que sur « leurs priorités à court terme ». On y verrait presque un petit tacle envers Intel dont la priorité principale est effectivement les yields en 14nm qui ont été confirmés comme en dessous des attentes hier par le constructeur.

ASML indique que cinq clients sont concernés par les livraisons de machines EUV dans les années à venir pour un total de 11 machines sur les générations 10 et 7nm. Un chiffre plus bas que le nombre de machines supposément vendues à Intel, il s'agissait cependant d'un contrat à long terme basé sur un certain nombre de critères de performances. Une partie de la commande d'Intel sera donc vraisemblablement repoussée sur le 5nm. Au milieu des questions/réponses, le CEO Peter Wennink a confirmé qu'ASML avait misé sur le fait que le 10nm serait un node EUV, ce qui ne sera pas le cas et décale de 6 à 12 mois les demandes de ses clients. Etant donné que l'écart entre deux nodes est plus proche de 24 mois en moyenne, on doutera un peu de cette assertion. En pratique Peter Wennink à confirmé que le déploiement de l'EUV se ferait à partir de 2018/2019 avec des livraisons pour les machines de production courant 2017.

En ce qui concerne les avancées sur les points bloquants derrière l'introduction de l'EUV, ASML est resté relativement muet. La question principale reste la vitesse d'exposition, qui était de 1000 wafers sur une période de 24h (il faut de nombreuses expositions pour réaliser une puce, dont la fabrication prend plusieurs semaines, la vitesse d'exposition est donc un point critique !), un peu en dessous du seuil minimal acceptable (50 à 100 exposition par heure, les machines « classiques » en font 250/h à titre de comparaison). Si ces chiffres semblent proche, l'autre problème est le taux de disponibilité des machines, nous notions la dernière fois que le générateur de goutes d'étain devait être changé tous les quatre jours et que sur une période de 8 semaines, le taux de disponibilité mesuré n'était que de 55%.

Côté rendement, les choses n'ont visiblement pas évolué puisque le même chiffre de 1000 sur une journée a été de nouveau évoqué. ASML indique cependant que sur des périodes de quatre semaines, plusieurs de ses clients ont atteint une disponibilité de plus de 70%. Si l'on pourrait y voir un progrès, le CEO d'ASML a noté qu'il s'agissait de meilleures situations et que la moyenne totale reste plus basse. Peter Wennink a également évoqué que les dernières générations de laser ont posé problème même si ces problèmes seraient résolus.

Le CEO s'est également félicité du fait que deux clients avaient indiqué la « nécessité » de l'EUV à 7nm, même si l'on notera que toutes les annonces que ce soit chez TSMC ou Intel étaient empruntes de prudence, quelque chose de compréhensible vu que des annonces identiques avaient été faites pour le 10nm ! On notera sur la question du 10nm qu'ASML a confirmé que Samsung, TSMC et Intel seront « proches » avec des livraisons à partir du second trimestre. Il a cependant été confirmé que le passage au 10nm serait « complexe » de par le fait que le multiple patterning était généralisé pour de nombreuses couches critiques et qu'il ne faudrait pas sous-estimer le temps nécessaire avant de voir en production ces puces sur le marché.

En septembre 2014, Nvidia avait décidé de déposer plainte devant l'ITC (U.S. International Trade Commission) envers Samsung et Qualcomm, demandant le retrait du marché américain de produits dont Nvidia estimait qu'ils violaient certains de ses brevets. Ce dépôt de plainte faisait suite à la « licence Kepler » que Nvidia avait tenté de négocier, laissant penser dans un premier que Nvidia proposerait ses GPU sous forme d'IP aux développeurs de SoC (de la même manière qu'ARM propose des blocs CPU tout faits sous la forme des Cortex, des GPU sont disponibles sous licence pour les constructeurs de SoC comme les Mali d'ARM, ou les PowerVR d'Imagination Technologies), alors qu'il s'agissait plus simplement d'un accord de licence. Cette stratégie infructueuse - aucun accord n'aurait été signé - faisait suite à l'échec des dernières générations de SoC Tegra sur le marché excessivement compétitif des SoC smartphone et tablettes (qui avait déjà fait d'autres victimes comme Texas Instruments), Nvidia s'étant recentré plus récemment sur ses propres produits et le marché automobile.

La plainte de Nvidia comprenait sept brevets dont certains nous semblaient à l'époque, comme celui sur le T&L, ne plus directement s'appliquer au matériel moderne (les GPU s'étant transformés au fil des années en puces plus génériques utilisant de larges blocs d'unités programmables pour exécuter les shaders, associés à des unités fixes pour gérer les textures par exemple). Au cours du mois de juin dernier , Nvidia avait retiré de lui-même quatre de ses brevets en contention (dont celui sur le T&L ) ainsi que différentes revendications de ses autres brevets. L'ITC détermine en effet pour chaque brevet si les revendications qui le compose (« claims » en anglais) sont effectivement utilisées dans les produits pour lesquels la plainte a été déposée. Lors de l'examen cependant, l'ITC peut décider d'invalider un brevet, ce qui peut être extrêmement couteux pour les entreprises (une grande partie de la valeur des brevets tient sur la présomption de leur validité), bien au-delà de la simple plainte concernée.

Il restait donc trois brevets sur lesquels l'ITC devait statuer, ce qui a été fait la semaine dernière . On notera que si Nvidia s'en est pris à Samsung et Qualcomm, c'est avant tout pour pouvoir interdire l'import des produits sur le territoire américain. En pratique, ce sont les IP des GPU qui étaient visées, Samsung ne produit pour rappel pas (encore) de GPU propre (une architecture CPU ARMv8 propre à Samsung est en développement pour 2016, et potentiellement une architecture GPU même si peu d'informations existent sur cette dernière). Trois familles de GPU étaient visées directement dans la plainte, les Mali (blocs d'IP développés par ARM), les PowerVR (blocs d'IP développés par Imagination Technologies) et les Adreno (l'architecture GPU de Qualcomm).

Le juge a déterminé que ces trois familles de GPU ne contrevenaient pas à deux des trois brevets restants (sur des techniques liées aux opérations sur les vertex , et l'autre sur une méthode de multithreading ). Pour le troisième, un brevet sur le shadow mapping , une des revendications a été considérée comme enfreinte par les GPU (claim 23), mais le juge l'a invalidée (tout comme la claim 24) considérant qu'elle n'était pas nouvelle et non évidente. D'autres revendications individuelles ont également été déclarées invalides par le jugement (ce qui n'a pas d'incidence directe, si ce n'est de faire diminuer la valeur de ces brevets pour Nvidia dans ses autres accords de licence).

Nvidia indique par un post de blog  avoir demandé le réexamen de l'invalidation du brevet sur le shadow mapping, ce qui laisse une lueur d'espoir mais si le brevet est bel et bien invalidé, c'est la totalité de la plainte du constructeur qui sera rejetée définitivement par l'ITC.

Un coup dur pour Nvidia dont la stratégie offensive vis-à-vis de ces brevets semblait inhabituelle. On se souvient que Nvidia s'était battu de longues années contre Rambus - jusqu'en février 2012 - face aux brevets sur la SDRAM et la DDR. Une stratégie d'autant plus risquée que comme nous l'indiquions, les GPU modernes n'ont plus grand-chose à voir avec ceux de la fin des années 90, DirectX ayant joué son rôle d'uniformisation pour le meilleur et pour le pire. Si Nvidia a voulu communiquer sur son rôle de « précurseur » dans le domaine du GPU face au monde nouveau des smartphones, cela néglige la réalité de l'histoire. Les acteurs principaux comme Imagination Technologies ne sont pas de nouveaux entrants sur le marché, la société ayant été fondé en 1985 bien avant que Nvidia n'existe et proposait en 1996 ses premiers PowerVR, avant même les Riva, TNT et autres GeForce. On se rappellera également que les Adreno de Qualcomm étaient nés d'une division d'ATI (Imageon).

Et si l'on remonte encore plus en arrière, on pourra dire que l'industrie du GPU a été construite sur le travail préalable de Silicon Graphics, une réalité à laquelle il est difficile d'échapper encore aujourd'hui car si la société a déposé le bilan, ses brevets se retrouvent désormais dans une entité appelée « Graphics Properties » qui s'attaque elle aussi aux fabricants de smartphones (voir ici , là  et là ).

La société Chipworks a confirmé via son blog une semi surprise : l'A9, le SoC ARM custom présent dans l'iPhone 6s d'Apple existe en deux variantes, une produite par Samsung et l'autre par TSMC. Selon Chipworks, ils ont trouvé ces deux puces dans « deux modèles identiques », tandis que iFixit a trouvé la version Samsung dans un iPhone 6s  et la version TSMC dans le modèle 6s Plus .

Les deux puces portent une référence différente (APL0898 et APL1022) et mesurent respectivement 96 mm2 et 104.5 mm2 (l'A8 en 20nm mesurait 89mm2 à titre de comparaison). Le nombre de transistor est inconnu, il était de 2 milliards sur l'A8. Le process de Samsung (partagé sous licence avec GlobalFoundries) est un 14nm FinFET tandis que celui de TSMC est un 16nm FinFET même si en pratique les nomenclatures ne veulent plus dire grand-chose. Samsung semble avoir tout de même un avantage de densité, quelque chose que l'on attendait, TSMC avait déjà annoncé dès l'année dernière qu'ils proposeraient une seconde version de leur process 16nm en 2016 (le 16 FinFET Plus) afin d'améliorer la densité et être plus compétitif avec la concurrence.


Au-delà de leurs tailles différentes, les puces semblent se comporter de manière similaire dans les premiers benchmarks que l'on a pu croiser, même s'il est encore tôt pour se faire une idée complète. Techniquement l'A9 est un SoC composé pour sa partie CPU d'un dual core basé sur une architecture ARM 64 bit custom et cadencé à 1.8 GHz accompagné de 3 Mo de cache L2. Un GPU issu de chez PowerVR avec « six cores » s'occupe de la partie graphique, le CPU et le GPU partageraient possiblement 8 Mo de cache L3. Apple annonçait +70% de performance CPU et +90% de performances graphiques par rapport à sa génération précédente gravée en 20nm par TSMC, des chiffres qui se vérifient à peu près dans les premiers benchmarks. Le SoC est de type PoP avec 2 Go de mémoire LPDDR4 au-dessus (et l'on notera pour l'anecdote la présence d'un contrôleur NAND PCIe/NVMe  dans l'iPhone 6s !)

Si l'on s'attendait à voir Samsung et TSMC produire la nouvelle génération de puces d'Apple, beaucoup pensaient que Samsung aurait récupéré la production de l'A9 et TSMC celle de l'A9X (la version iPad du SoC). En juillet dernier, TSMC avait cependant semé le doute indiquant avoir déjà réalisé ses premières livraisons de puces à ses clients.

Le choix d'utiliser deux process distincts pour produire une même puce est original de la part d'Apple qui n'a toutefois pas les mêmes problèmes que tout le monde. Le volume de l'iPhone (13 millions vendus en un weekend, 200 millions attendus sur l'année) permet à la marque de justifier aisément le cout double de développements séparés pour deux process différents (les process sont incompatibles dans leurs règles et les designs doivent être adaptés pour chaque fondeur).

Cela permet également d'améliorer le volume de disponibilité dès le lancement - un problème particulièrement important sur des process de toute dernière génération, il suffit de regarder la disponibilité anémique des Skylake d'Intel pour s'en convaincre - et de minimiser les problèmes de yields que pourraient avoir l'un ou l'autre de ses fournisseurs.

Samsung vient d'annoncer qu'il déploiera sa troisième génération de V-NAND, dont la production en volume a été annoncée en août, au sein de la gamme 850 Pro début 2016. Cette évolution se fera donc sans changement de dénomination alors que le nombre de die Flash sera en baisse puisque leur capacité unitaire passe de 86 à 128 Gbits en Gen2 à 256 Gbits en Gen3, ce qui pourrait avoir un impact négatif sur les performances sur les SSD de plus petite capacité qu'il faudra surveiller.

Côté capacité, alors que le 850 Pro se limitait à 1 To lors de son lancement en juillet 2014 et était passé à 2 To un an plus tard avec l'arrivée de die 128 Gbits, il passera cette-fois à 4 To ! D'autres modèles profiteront d'une hausse de capacité, ainsi le M.2 850 EVO passera d'une capacité maximale de 500 Go à 1 To alors que le M.2 950 Pro passera de 512 Go à 1 To. Rien n'a par contre filtré concernant la gamme 2.5" 850 EVO.

Samsung lance une nouvelle gamme de SSD grand public dénommée 950 Pro. Au format M.2 2280, ces SSD déclinés en versions 256 et 512 Go utilisent, comme le SM951 réservé aux OEM, un contrôleur Samsung UBX interfacé en PCIe x4 Gen3 et utilisant le protocole NVMe. Au lieu de MLC 16nm, il est par contre équipé de V-NAND MLC de seconde génération à 32 couches.

Ce SSD de nouvelle génération n'étant plus limité par le SATA et disposant d'un protocole plus efficace que l'AHCI, il offre des performances annoncées impressionnantes puisque la version 512 Go atteint 2500/1500 Mo /s en lecture/écriture séquentielle contre 2200/900 Mo /s pour le 256 Go. En accès aléatoire 4 Ko en QD32 on est à 300K/110K IOPS pour le premier et 270/85K IOPS pour le second, on ne gagne donc "que" en lecture par rapport à un SSD SATA. Rappelons toutefois que rares sont les usages qui tireront réellement partie d'un tel niveau de performance.

La contrepartie se situe côté consommation puisqu'elle peut atteindre 6.4 à 7 watts en burst, ce qui vu l'absence de radiateur devrait empêcher le 950 Pro de maintenir le niveau de performance maximale sur une charge longue. Côté chiffrement on a droit à l'AES-256 et au TCG Opal 2.0.

Même si Windows 8.1 et 10 intègrent un pilote NVMe, Samsung fournira le sien alors qu'il prévoit l'an prochain de sortir une version 1 To, une fois que sa V-NAND 48 couches plus mature. La garantie est de 5 ans et l'endurance est annoncée à 200 To en 256 Go et 400 To en 512 Go, pour des tarifs respectifs d'environ 220 et 380 € TTC. Le surcoût face à un 850 Pro est loin d'être négligeable (+40% environ) et on est à un tarif double d'un 850 EVO, mais le positionnement est plus agressif que celui des SSD 750 d'Intel.