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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.

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.

Selon Business Korea , c'est TSMC qui produira la prochaine génération de GPU de Nvidia dénommée Pascal. Nvidia conserverait donc son partenaire historique et son 16nm FinFET alors que des rumeurs indiquaient que Samsung était bien placé pour obtenir le contrat sur son 14nm FinFET. Il faut dire que Samsung semble en avance sur TSMC en termes de planning puisqu'il produit déjà en volume les SoC A9 équipant l'iPhone 6s.

On ne sait pas encore si AMD en fera de même ou s'il optera pour le 14nm Samsung qui est également déployé chez GlobalFoundries. Dans ce dernier cas on aurait droit à une bataille d'architecture combinée à une bataille de fondeurs sur le marché des GPU, ce qui n'est pas arrivé depuis belle lurette !

TSMC a également annoncé ses résultats financiers. La société a enregistré pour le second trimestre un chiffre d'affaire de 6.62 milliards avec une marge brute atteignant 48.5%. Par rapport au même trimestre l'année dernière, cela représente une hausse de 12.2% du CA (et 33% pour les bénéfices).

Au-delà des chiffres, TSMC a donné quelques détails intéréssants, confirmant d'abord la cession de sa participation dans ASML qui avait été annoncée en janvier, en assurant que cela ne changeait strictement rien à ses liens avec la société basée aux Pays-Bas. TSMC a également cédé 5% de sa participation dans Vanguard (VIS), un spinoff de TSMC proposant des services spécialisés. TSMC garde malgré tout le contrôle de 28% de VIS, étant toujours l'actionnaire majoritaire.

Le 28nm continue de représenter 27% des revenus tandis que le 20nm aura représenté 20% des revenus sur le second trimestre. TSMC note cependant que côté smartphones, les inventaires chez les constructeurs sont importants, particulièrement sur les produits d'entrée et milieu de gamme faute d'augmentation de la demande en Chine et dans les marchés émergeants. Le dollar elevé est l'une des causes mises en avant, tout comme les situations économiques locales. Tous ces facteurs font que TSMC s'attend à voir une hausse de son activité possiblement plus mesurée qu'ils ne le pensaient.

La nouvelle la plus importante est la confirmation que le 16nm est bel et bien en cours de production et que les premières puces ont été livrées ce mois-ci. Sur le 16nm, TSMC indique que la montée en puissance de son process sera extrêmement rapide, plus rapide que le 20nm profitant du BEOL (la seconde partie du process qui gère les interconnexions, plus de détails ici ) commun. Les taux de défauts sont annoncés comme extrêmement bas, et la courbe de réduction des défauts est la meilleure jamais obtenue par TSMC.

La société pense rafler en 2016 la majorité du marché 16nm. Les premiers clients en volume de TSMC sur le 16nm sont très probablement Apple (qui utiliserait aussi Samsung selon les rumeurs pour son A9) et Qualcomm qui ont en général la priorité sur les nouveaux nodes, même si AMD a annoncé avoir effectué deux tapeout sur ce process (sans préciser s'il s'agissait bien de TSMC, ou de GlobalFoundries).

TSMC a également profité de l'occasion pour parler du 10 et du 7nm. Selon TSMC les progrès réalisés sur le 10 nm sont « très encourageants » et continue de prévoir un début de la production en volume fin 2016. Une date qui, si elle est effectivement tenue, placerait potentiellement la sortie de produits 10nm en volume chez les très bons clients de TSMC avant même la sortie de Cannonlake chez Intel. Encore faut-il que TSMC tienne ses délais, bien évidemment, mais sur les deux derniers nodes cela a plutôt été le cas. Techniquement par rapport au 16 FinFET+ (la version la plus avancée de son process FinFET), le 10nm apporte 15% de vitesse à puissance égale, ou 35% d'économie d'énergie à vitesse égale. La densité est 2.2x celle du 16 FinFET+.

On notera avec intérêt que pour le 10nm, TSMC annonce des tape out sur un tas de secteurs, y compris ce qu'ils appellent high-performance computing, sous-entendu des CPU/SoC. Morris Chang, le chairman de TSMC est même allé un peu plus loin indiquant qu'il pense que TSMC va jouer un rôle important sous peu dans les marchés notebook et serveur, à condition de lier trois acteurs. Non seulement une fonderie (TSMC), ARM, mais aussi des sociétés capables de faire des designs custom « haute performance ».

TSMC a également évoqué le 7nm, s'attendant à lancer la qualification de son process au premier trimestre 2017, soit seulement cinq trimestres après la qualification attendue du 10nm. Le fondeur n'est pas très précis sur la technique, indiquant profiter de la maturité du 10nm pour mettre en place le 7nm, ce qui sous entends peut être que de la même manière qu'ils l'ont fait pour le 16nm avec le 20nm, TSMC pourrait garder le BEOL du 10nm sur le 7nm. Cela expliquerait très certainement le délai très réduit entre les qualifications.

Concernant l'EUV, Mark Liu, l'un des Co-CEO a indiqué que la porte était toujours ouverte et qu'ils travaillaient activement avec ASML, mais qu'il restait encore des challenges à résoudre, particulièrement autour des masques. Il a également indiqué que le 7 nm n'utiliserait « probablement pas » l'EUV dans un premier temps mais qu'il pourrait être introduit dans un second temps, et qu'il serait introduit dès le début à 5nm. Un changement de position – et une mauvaise nouvelle pour ASML - par rapport au discours habituel qui indiquait que l'EUV serait possiblement introduit dans un second temps à 10nm et dès le début à 7nm.

AMD a annoncé par un communiqué de presse  avoir revu ses prévisions pour son second trimestre à la baisse. La firme qui s'attendait à une baisse de 3% de ses revenus par rapport au premier trimestre (qui avait enregistré un revenu de 1.03 milliard de dollars) s'attend finalement à ce que ses revenus soient en baisse de 8%. La marge brute devrait de son côté baisser également, passant des 32% prévus à 28%.

La société justifie ces chiffres par une baisse de la demande sur le marché grand public du PC qui aurait conduit à une baisse des ventes des APU. De manière intrigante, le communiqué indique qu'une charge exceptionnelle de 33 millions viendra s'ajouter, parlant de « plusieurs designs démarré pour le node 20nm » qui auront été déplacé vers le node 14 nm.

Une mention surprenante puisque AMD n'avait pas sur ses roadmaps récentes de produits 20 nm. On se souviendra en creusant un peu de « Skybridge », qui devait voir l'arrivée en 2015 d'une plateforme capable d'accueillir aussi bien des ARM que des solutions x86 (avec des cœurs Puma+) qui auraient été fabriqués en 20nm, mais AMD a annoncé avoir abandonné ce projet lors de sa dernière conférence aux investisseurs en mai.

Selon nos informations, l'abandon du projet est très antérieur à cette annonce publique. Une autre possibilité, plus probable, concerne l'activité semi-custom que représentent les SoC des consoles de Sony et de Microsoft. On peut imaginer qu'AMD projetait un temps d'utiliser le 20nm pour ces puces avant de choisir de se reporter sur le 14nm. Mais une fois de plus, ce type de décision n'aura pas été pris ce trimestre.

Nous avons eu l'occasion de le mentionner précédemment, TSMC, principal voir quasi unique fournisseur en volume de 20nm avait fortement incité ses clients à migrer leurs projets vers le 14nm , qui devrait être disponible en volume d'ici la fin de l'année pour ses meilleurs clients, et plus largement en 2016. On sait également que les relations entre GlobalFoundries et AMD sont toujours compliquées. GlobalFoundries avait pour rappel annoncé un partenariat avec Samsung, adoptant son process 14nm tandis que son propre 20nm semblait avoir été mis de côté, quelque chose qui est reflété par le site du fondeur qui ne le mentionne plus le 20nm LPM dans ses process « leading edge ». Il n'est pas impossible cependant que la société ait tenté un temps de rentabiliser ses investissements précédents sur le 20nm avant de jeter définitivement l'éponge.

AMD et GlobalFoundries continuent pour rappel d'avoir un accord d'achats de wafers, portant sur 2015 sur un montant de 1 milliard. Un contrat dit de type « take or pay », dans le cas où les options d'achats ne seraient pas exercées, AMD devant payer une pénalité – moins élevée que le prix total. Au premier trimestre, AMD avait acheté pour 161 millions de dollars de wafers à GlobalFoundries.