GlobalFoundries vient par un communiqué de presse  de confirmer le "lancement" de son process de fabrication 7nm pour 2018. Il s'agira cette fois ci d'un process propre à GlobalFoundries, on vous rappellera que la société, après des errements internes, avait décidé de s'offrir le process de Samsung pour le 14nm par le biais d'un accord historique. Les relations entre les deux sociétés, à ce qui nous a été rapporté, ont été tout sauf bonnes et la collaboration "complexe".

A l'époque, lorsque GlobalFoundries s'était lancé dans ce partenariat, c'était avant tout pour compenser le désengagement de plus en plus marqué d'IBM qui partageait jusqu'ici le développement de ses process avec GlobalFoundries et Samsung au sein de la Common Platform. Depuis, la société a récupéré l'activité d'IBM, des brevets, et surtout ses ingénieurs (qui avaient travaillés avant le rachat sur des process 7nm EUV).

Aujourd'hui pour ce 7nm, il s'agit bien d'un process basé sur les technologies d'IBM, nos confrères de SemiWiki  ont d'ailleurs pu s'entretenir avec Gary Patton  (à l'époque en charge du côté technique de l'activité semi d'IBM et aussi de la Common Platform, aujourd'hui CTO de GF) sur le sujet.

Les détails techniques restent assez légers dans l'annonce, on sait qu'il s'agit d'un process FinFET à lithographie "classique", avec l'option d'une introduction de l'EUV en cours d'exploitation. Le process portera le nom de 7LP, qui ne signifie pas "Low Power" mais "Lead Performance" et serait taillé avant tout pour les grosses puces. Dans sa plaquette commerciale (PDF) , la société met en avant les marchés serveurs, les CPU et GPU et également les puces mobiles haut de gamme. Pas de surprise étant donné qu'AMD et IBM sont deux clients clefs de la société, mais le fondeur tente de se démarquer de TSMC dont les process sont considérés, à tort ou à raison, comme optimisés spécifiquement pour les besoins d'Apple.

La société annonce une densité un peu plus que doublée par rapport au 14nm sans s'appesantir dans les détails. Côté performances GlobalFoundries évoque 40% de performances supplémentaires à puissance égale, ou une consommation de 60% inférieure à fréquence égale. On trouve même une bien vague mention de "5 GHz" que l'on évitera de trop interpréter ! Côté coûts, à nombre de transistors équivalent, on obtiendrait une baisse de 30% par die par rapport au 14nm.

Du côté de la disponibilité, la société indique que la production risque démarrera sur la première moitié 2018 et que l'on pourrait voir des "produits clients" dès cette date. On s'attends un peu plus à ce qu'ils arrivent avec la production en volume, prévue là encore de manière assez large pour la seconde moitié de 2018.

Pour revenir enfin sur la question de l'EUV, Gary Patton a indiqué à nos confrères de SemiWiki qu'il s'attendait à une introduction possible en 2019, sachant que les premières machines EUV dédiées à la production seraient mises en place dans la seconde moitié de cette année. Selon la société, certains problèmes persistent du côté des masques, très complexes à fabriquer. Leur pelliculage, devenu vraisemblablement nécessaire (ASML a tout fait pour l'éviter avant de céder sur la question) pose aussi de gros problèmes en réduisant la puissance de la source lumineuse de 30% (et donc la cadence des machines, un point déjà critique), mais aussi parce qu'aucun matériau n'a été trouvé pour des sources lumineuses de 205 watts (250 watts étant considéré comme la puissance qui sera utilisée par les machines d'ASML en production volume).

On restera donc assez prudents sur cette nouvelle annonce de GlobalFoundries. Si tout semble aller dans le bon sens, particulièrement pour AMD, la question de la disponibilité et des performances réelles reste entière. GlobalFoundries n'a pas non plus brillé ses dernières années par son exécution (on mettra de côté le 14nm) mais l'on peut espérer que l'apport de talents en provenance d'IBM permettra à la société de tenir des délais qui semblent très agressifs. Un produit 7nm chez AMD en 2018, même en toute fin d'année, entérinerait la fin de la domination perçue d'Intel en matière de process de fabrications face au reste de l'industrie.

Samsung a donné quelques détails  sur les prochaines versions de ses process de fabrication, annonçant pas moins de cinq nouveaux process baptisés 8LPP, 7LPP, 6LPP, 5LPP et... 4LPP. Quelques informations sont données sur les différences. Ainsi, le 8LPP sera une variante du process 10nm de Samsung qui profitera de gains de performances ainsi que de gains de densité, possiblement par l'utilisation de nouvelles bibliothèques (les blocs de base qui servent à créer les puces).

Le 7LPP sera le prochain "vrai" node de Samsung. Prévu pour la fin 2018, il s'agira du premier node à introduire la lithgraphie EUV. Le constructeur indique dans son communiqué de presse avoir co-développé avec ASML une source lumineuse 250W pour cette mise en production (pour rappel, tous les fabricants ont collaboré avec ASML sur l'EUV, TSMC évoquait également 250W fin 2018 pour la mise en production de l'EUV).

Le 6LPP sera une variante optimisée du 7LPP qui utilisera ce que le marketing appelle du "Smart Scaling", diverses techniques permettant d'améliorer la densité. Il s'agira surtout pour Samsung de profiter de l'apprentissage de son premier process EUV pour optimiser légèrement les choses.

Le 5LPP sera vraisemblablement le "node" suivant au sens traditionnel du terme, il servira à préparer le terrain pour le suivant. Car c'est au niveau du 4LPP qu'un gros changement arrivera avec un passage à un nouveau type de structure de transistor. Samsung utilisera des transistors dit Gate All Around (GAAFET) qui sont une variante des FinFET où la Gate entoure le canal. La version de Samsung sera baptisée MBCFET (Multi Bridge Channel FET) et utilisera une nanosheet sur laquelle aucun détail n'est donné pour l'instant.

Les différences entre les types de transistors (source )

Ces nodes et ces variantes devraient apparaître progressivement dans les années à venir, Samsung évoquant simplement son 4LPP pour 2020 pour ne pas s'engager plus fortement sur le timing. On ne leur en tiendra pas rigueur, il est assez rare que les fondeurs partagent publiquement, et avec tant de visibilité leur roadmap.

On pourra bien entendu s'interroger sur les nomenclatures choisies par Samsung, mais au-delà de cela, la tendance reste commune chez tous les fondeurs qui multiplient les variantes d'un même process. TSMC en est à sa quatrième version de "16nm", baptisée pour le coup 12FFC, tandis qu'Intel annonçait fin mars pour la première fois trois versions de 14nm et de 10nm.

Derrière ces annonces, on retrouve des constatations communes, il est de plus en plus difficile de réduire la taille des puces, et les gains de performances et de densités apportés ne sont plus forcément aussi importants qu'auparavant (même si les fondeurs, Intel en tête, continuent d'innover sur les formules mathématiques pour ne pas dire que la loi de Moore ralentit).

Le passage au 5nm chez tous les fondeurs est attendu autour de 2020 en production risque, même si chez Intel on parlerait logiquement de "7nm", cf cette roadmap basée sur des estimations publiées sur le blog SemiWiki 

Mais au-delà du marketing derrière les variantes, le rythme annoncé par Samsung reste assez soutenu laissant penser à un écart de deux ans entre le 7nm et le 5nm, ce qui est très agressif et aligné sur ce que devrait proposer TSMC (qui lancera son 7nm d'abord sans EUV, le 8LPP lui étant opposé par Samsung). TSMC a confirmé  qu'il lancera le début de sa production en 7nm ce trimestre (la production en volume est attendue l'année prochaine). Le 5nm démarrera ses essais de production en 2019 pour une production volume en 2020 chez le fondeur taiwanais.

La confiance de Samsung sur l'EUV est également un point que l'on ne négligera pas, la lithographie à immersion touche aujourd'hui ses limites et si les problèmes de l'EUV ne sont pas tous résolus, la technologie devrait donner un peu de marge aux fondeurs.

AMD tenait ce soir son "Financial Analyst Day", l'occasion de quelques annonces pour le constructeur.

La première concerne le nom commercial de Naples, la déclinaison serveur de Zen. AMD ne réutilisera pas la marque Opteron, la société opposera donc aux Xeon d'Intel des... Epyc. AMD semble avoir prix goût à la stylisation de ses marques à coup de Y ! Certains y verront par contre une référence - probablement non voulue - à l'Itanium d'Intel ...

AMD est revenu également sur le ralentissement de la loi de Moore, ou plus exactement le ralentissement des gains apportés par chaque nouveau node. La situation n'est pas nouvelle, ni liée à AMD et ses partenaires fondeurs (Intel a également livré une vision plutôt pessimiste de son 10nm !). AMD reconnaît que les gains de densité et de performances apportés par les nodes vont se réduire, en plus des plafonds de fréquences qui eux ne sont pas nouveaux.

Pour compenser cela AMD met en avant ses initiatives, insistant par exemple son data fabric pour relier des blocs (sur un même die, comme pour Ryzen) ou des dies entre eux (sous le nom Infinity Fabric). Nous admettrons avoir toussé devant le slide ou il était écrit "low latency". Pour le reste AMD mise sur le logiciel, comme sur un nouveau compilateur "optimisé" pour Zen. Baptisé AMD Optimizing C/C++ Compiler (AOCC pour faire court), il s'agit en pratique d'une version "optimisée" de Clang/LLVM 4.0 disponible pour Linux et visant plus spécifiquement la plateforme serveur. Nous n'avons pour le moment pas plus de détails sur les changements effectués par AMD, ni à savoir si ces modifications seront portées dans LLVM (ce qui serait probablement plus utile). La version 1.0 est disponible sur cette page .

En ce qui concerne la roadmap, AMD ne s'est pas trop avancé avec ce slide assez flou au niveau des dates. On note qu'une version "14nm+" de Zen est prévue ce qui est assez curieux. Officiellement GlobalFoundries propose son 14LPP (Low Power Plus) et bien qu'AMD ne l'ait pas confirmé, on pouvait penser que c'est cette version (et non le 14LPE, E pour Early) qui était utilisée pour Zen étant donné qu'elle l'était déjà pour Polaris. Difficile donc de savoir ce qu'AMD entend par "14+", on pense à une version optimisée du 14LPP à venir (une sorte d'équivalent du 14LPC chez Samsung, même si les deux sociétés ont depuis divergé sur leurs process).

L'autre point à noter est l'absence de 10nm. Là encore ce n'est pas une totale surprise, Global Foundries ne proposera pas de 10nm et si TSMC en proposera un, il sera réservé aux clients gros volume (Apple en particulier). Si AMD reste chez Global Foundries pour Zen2, il faudra attendre fin 2018 si la société tient ses délais. AMD s'est cependant ouvert la possibilité de produire des CPU chez d'autres fondeurs en renégociant le wafer supply agreement qui les lie à Global Foundries. Malheureusement aucune information supplémentaire n'a été donnée sur les timings ou les changements à venir.

On passera très rapidement sur l'arrivée des versions "Pro" de Ryzen, qui seront simplement des versions destinées à l'entreprise (avec on l'imagine des fonctionnalités manageability comme celles d'Intel) et sur lesquelles aucun détail n'a été donné.

 

 

Le constructeur confirme par contre l'arrivée des versions mobiles pour le troisième trimestre. AMD confirme qu'il s'agira bien d'APU basées à la fois sur Zen côté CPU, et sur Vega pour le GPU. Sur le papier l'architecture Zen devrait pouvoir être très compétitive sur ce segment et il sera intéressant de voir si AMD est capable de proposer des produits qui séduiront les OEM.

AMD a enfin confirmé l'existence de Threadripper dont nous vous parlions il y a peu. A l'image d'Intel, AMD utilisera ses puces serveurs pour créer des plateformes desktop haut de gamme. Sur le serveur, AMD proposera avec Naples des puces qui relient quatre dies Zeppelin (le die utilisé pour Ryzen) pour proposer jusqu'a 32 coeurs. Des versions double Zeppelin sont également au programme et c'est celles-ci qui seront utilisées pour la plateforme desktop haut de gamme d'AMD que l'on connaissait sous le nom de code Threadripper. AMD a confirmé le nom de code mais n'en aura pas dit plus. Ces puces utiliseront le monstrueux socket SP3r2 (4094 contacts !). Le lancement interviendra cet été selon AMD et le nom commercial utilisera la marque Ryzen (et non Epyc).

En bref

Cette conférence aux investisseurs, pour la partie CPU, n'a pas été très riche en surprises. AMD est concentré sur le lancement des versions mobiles de Ryzen et est beaucoup moins prolixe sur les évolutions à venir qu'il a pu l'être ces dernières années où communiquer était essentiel pour faire oublier la dette technique accumulée par les FX. On restera curieux d'une éventuelle version de "Zen 1" dans un process 14nm optimisé (que ce soit sous la forme de nouveaux SKU, ou plus simplement pour les APU), même si les gros changements n'interviendront pas avant le 7nm qui, chez Global Foundries, n'est prévu que fin 2018.

La confirmation de ThreadRipper reste une annonce qui embarrassera, au moins sur le papier, son concurrent qui ne pourra plus se vanter du titre - certes un peu futile - du plus grand nombre de coeurs dans un CPU desktop. On retiendra au final surtout la confirmation de l'utilisation de l'architecture graphique Vega sur les APU qui pourrait permettre à AMD, pour le coup, de proposer des produits réellement embarrassants pour son concurrent dont les iGP restent assez modestes, particulièrement depuis qu'Intel semble abandonner ses versions les plus haut de gamme, les GT4e.

jouterais doncA l'occasion d'une conférence pour les investisseurs, a indiqué que la 8è génération de processeurs Intel Core i7 prévue pour le second semestre 2017 apporterait plus de 15% de performances sous SysMark par rapport aux actuels Kaby Lake.

Bizarrement ce slide titre sur le 14nm alors que d'ici la fin de l'année c'est Cannon Lake en 10nm et 2 coeurs qui était attendu alors que Coffee Lake en 14nm et 6 coeurs devait pour sa part arriver en 2018. Le premier serait-il en retard et le second avancé ? Quels processeurs au sein de chaque génération sont comparés ? Impossible à déduire en l'état, mais le gain sur desktop entre 6e et 7e génération était plus proche de 10% que de 15%, et uniquement lié à la fréquence, alors que la 8e ajouterait donc 33% de coeurs en plus.

Intel en profite pour recaser son graphique habituel montrant une densité bien meilleure de ses process comparé à la concurrence sur une formule, qui bien que controversé va dans le même sens que d'autres estimations indépendantes. Les 10nm concurrents seraient ainsi proches du 14nm Intel alors que le 10nm Intel enfoncera le clou... et est pour sa part toujours mentionné pour 2017. Intel se garde par contre de positionner les 7nm concurrents qui devraient revenir rapidement au même niveau.

Du côté du 7nm d'Intel, le constructeur publie des graphiques encore peu précis concernant la baisse du coût par transistor qui continue sur sa lancée. On notera tout de même que si le densité continue de progresser, l'accélération de la hausse du coût du mm² sur un wafer continue.