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Nos confrères d'Anandtech ont publié une (longue) interview de Gary Patton , l'actuel CTO de GlobalFoundries. Son nom vous est peut être familier dans un autre contexte, il était auparavant en charge du R&D semiconducteurs chez IBM et plus globalement de l'alliance "Common Platform" qui liait IBM, GlobalFoundries et Samsung.

L'alliance n'est plus, l'activité semi d'IBM a été repris par GlobalFoundries (avec la transition des équipes techniques) et si GlobalFoundries et Samsung ont "partagé" le 14nm, c'est avant tout parce que GlobalFoundries avait raté son développement interne et adopté sous licence le process de Samsung. Comme nous avions eu l'occasion de vous l'indiquer, ce partenariat n'a pas duré, les relations entre GlobalFoundries et Samsung ayant été excessivement mauvaises.

En récupérant l'activité d'IBM, GlobalFoundries a récupéré un process 7nm en cours de développement et c'est celui ci qui sera utilisé par la société (voir cet article d'une interview précédente). Sur ce point, Gary Patton a confirmé les détails donnés précédemment, à savoir une version optique avant l'introduction en cours de node de l'EUV sur certaines couches (la méthode adoptée également par TSMC).

Pour l'EUV Gary Patton dit d'ailleurs ne plus avoir de doutes : le taux de disponibilité des machines serait aujourd'hui à 75% (avec pour objectif d'atteindre 85%) et la source lumineuse 250W semble être prête également côté ASML. La question du pelliculage des masques reste le gros frein même si des progrès ont été notés.

Dans ce slide de l'été dernier de Gary Patton, le pelliculage créait une atténuation de plus de 30% de la source lumineuse, et uniquement avec des sources lumineuses de moins de 205W. Aujourd'hui des matériaux semblent avoir été trouvés pour tenir 250W, et l'atténuation ne serait "que" de 20% ce qui est un net progrès.

La première version du 7nm (sans EUV) est toujours prévue en production volume vers la fin de l'année "ou plus probablement début 2019" ce qui semble être raccord avec ce que l'on a pu entendre jusqu'à présent.

A propos du 12nm qui va être utilisé par les Ryzen+, on sera surpris de voir Gary Patton indiquer que cette variante de 14nm n'est pas encore considérée en production "volume", mais que la production est pour le premier trimestre (les Ryzen+ sont attendus dès la mi-avril sur ce process). L'interview confirme des modifications principalement sur le passage 9T vers 7.5T et des améliorations sur le BEOL par rapport au 14nm.

L'interview dont l'on vous recommande la lecture  balaye de nombreux autres sujets. On appréciera particulièrement la candeur du CTO en début d'interview sur les problèmes d'exécution de GF les année passées, si l'on lit entre les lignes il semble que le retard sur le 7nm soit assez léger (l'année dernière, GF avait indiqué s'attendre a voir des produits courant 2018 ce qui nous avait paru optimiste) et cohérent avec l'annonce d'un "Vega 7nm" vers la toute fin d'année.

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.

GlobalFoundries a publié un communiqué de presse  annonçant officiellement son prochain process FinFet, qui sera en 7nm. On rapellera que le process 14 FinFET actuel de GlobalFoundries, le 14LPP, a été développé par Samsung suite aux problèmes de développement du 14XM (la version interne du 14nm de GlobalFoundries, abandonnée).

Comme nous vous l'avions indiqué, GlobalFoundries ne proposera pas de 10nm, son prochain process sera donc un 7nm, baptisé tout simplement 7nm FinFET. Comme souvent, le communiqué du fondeur est particulièrement flou, indiquant à la fois que ce 7nm FinFET profitera des "années d'expérience d'IBM", tout en se "construisant sur le succès du 14LPP".

Le fondeur donne deux chiffres, tout d'abord une densité double par rapport "aux process 16/14", et un gain de performances de 30%. On notera avec circonspection que chez TSMC par exemple, le 10nm est annoncé comme 2.1x plus dense que son 16nm, et que son 7nm sera 1.63x plus dense que son 10nm. Autant dire que le 2x annoncé par GlobalFoundries ne semble pas vraiment au niveau d'un "7nm".

Techniquement le fondeur confirme qu'il s'agira d'un process FinFET optique, avec éventuellement la possibilité d'utiliser de l'EUV si disponible sur quelques couches.

Côté délais, GlobalFoundries annonce une production "risque" début 2018. A titre de comparaison, le 7nm de TSMC est annoncé en production risque début 2017, avec une production volume démarrant en Q1 2018.

Sur le papier donc, ce communiqué de presse de GlobalFoundries est tout simplement inquiétant, dévoilant un 7nm dont les caractéristiques techniques semblent assez lointaines de ce que proposera un TSMC ou un Samsung. Et qui sera disponible qui plus est avec un retard d'au moins 6 mois, et possiblement plus, par rapport au planning - certes incroyablement agressif - de TSMC.

Si la CEO d'AMD, Lisa Su, se satisfait dans le communiqué des développements "à long terme" de GlobalFoundries, cette annonce assez peu flatteuse du fondeur explique probablement pourquoi il a accepté de lâcher du lest auprès d'AMD. Nous vous en parlions en détail en début de mois, AMD et GlobalFoundries ont renégocié leur Wafer Supply Agreement avec pour résultat la levée de multiples clauses d'exclusivités qui liaient les deux sociétés.

ARM l'a confirmé par un post de blog  : Intel Custom Foundry, l'activité fabrication tiers d'Intel, est désormais détentrice d'une licence ARM Artisan pour le 10nm !

Il faut rappeler qu'Intel est plutôt un cas à part dans le monde des semi-conducteurs, étant l'une des rares sociétés à disposer de ses propres usines, utilisées quasi uniquement pour la production de ses propres puces. La plupart des autres acteurs du marché ont migré vers la séparation de l'activité design d'un côté (on parle de sociétés fabless, c'est le cas dans le monde du GPU avec AMD et Nvidia), et de l'autre la fabrication dans des sociétés tierces spécialisées (on parle de foundry, la plus connue étant TSMC qui fabrique des puces pour de multiples clients).

Avec la difficulté de la mise au point des nouveaux process de fabrication, qui n'a fait qu'empirer ces dernières années, il est de plus en plus complexe pour une société à elle seule de justifier l'investissement nécessaire pour faire évoluer sans cesse ses usines. Qui plus est, la réduction de la taille des transistors fait que la capacité des usines augmente d'année en année, et qu'il faut disposer de très larges volumes de puces à produire, au risque de voir ses usines tourner à vide.

Un casse tête qui aura poussé plusieurs sociétés à se séparer de leurs usines (pour des raisons différentes) d'abord AMD en 2009 (créant GlobalFoundries) et plus récemment IBM (dont l'activité fabrication à été rachetée elle aussi par GlobalFoundries).

Depuis quelques années, en plus de fabriquer ses propres puces dans ses usines, Intel a décidé d'entrer très timidement, en 2010, sur le marché des fondeurs tiers en ouvrant son process à de petites sociétés qui n'étaient pas en concurrence directe avec ses produits (le premier client était Achronix, designer de FPGA en 22nm). D'autres clients ont suivi, principalement sur les FPGA, le client le plus connu d'Intel ayant été Altera... même si au final Intel aura décidé de racheter son client à la mi-2015 !

Pour Intel, la nécessité d'ouvrir ses usines est un casse tête. D'un côté, la société tente d'être présent sur tout les marchés, en déclinant le x86 - technologie "maison" sur laquelle la concurrence est limitée - à toutes les sauces et avec un soupçon de recyclage, que ce soit avec des produits serveurs spécialisés comme les Xeon Phi basés sur des Pentium pour leur première génération, ou les Quark dédiés à l'embarqué et utilisant une architecture de 486 datant d'une bonne vingtaine d'années !

Si l'envie de la société d'être présente sur tous les marchés est là, en pratique les succès ne sont pas systématiquement au rendez vous, Intel ayant par exemple massivement raté le marché des smartphones. Cumulé à la baisse continue des ventes sur le marché historique des PC, l'ouverture des usines à des clients tiers se dessine de plus en plus comme une nécessité pour Intel, même si l'avouer semble impossible à la société, qui continuait donc d'envoyer des signaux mitigés aux possibles futurs clients de son activité fabrication.

Avec l'annonce d'aujourd'hui, les choses sont - peut être - en train de changer puisque la prise de licence ARM par Intel est tout sauf anodine. Ce n'est pas la première fois qu'Intel fabriquera des SoC ARM, on l'avait vu avec Altera qui utilisait un core ARM dans un usage très spécifique.

La licence Artisan Physical IP  inclut en effet toutes les briques nécessaires pour la création de puces ARM de tout types. Il s'agit de tous les blocs de base avec des bibliothèques haute densité et haute performance de transistors logiques,et également tout le nécessaire pour les différents types de mémoire. La licence inclut surtout POP IP, qui est pour rappel l'idée qui fait le succès d'ARM : permettre l'utilisation de blocs interchangeables et compatibles pour créer des puces custom. Ainsi un client peut choisir d'utiliser des coeurs CPU dessinés par ARM (les gammes Cortex) ou créer ses propres coeurs (c'est le cas d'Apple et plus récemment de Nvidia), de choisir un GPU (que ce soit les Mali d'ARM, ou les populaires PowerVR d'Imagination Technologies), et également de choisir son fournisseur pour les interconnexions.

Concrètement, Intel va donc "porter" ces bibliothèques d'ARM aux particularités de son futur process 10 nm, ce qui permettra aux partenaires d'ARM de porter à leur tour - s'ils le souhaitent - leurs blocs POP IP. ARM et Intel travailleront conjointement pour le portage de deux futurs blocs CPU ARM Cortex-A (probablement un autre successeur 10nm de l'A72, voir l'annonce de l'A73 en 10nm lui aussi), la déclinaison que l'on retrouve dans les smartphones et tablettes.

Faut il y voir un virage pour Intel ? Fabriquer des puces ARM pour smartphones, ce qu'ils feront pour LG (nouveau client annoncé dans la foulée) va forcément à l'encontre des ambitions internes d'Intel d'imposer le x86 sur mobile. Car si un peu plus tôt dans l'année Intel avait décidé d'annuler sa nouvelle génération de SoC pour smartphones (Broxton et SoFIA), le constructeur continuait en interne à travailler sur les générations suivantes tout en essayant de développer dans l'intérim son activité modem (Intel aurait possiblement gagné le marché du modem du prochain iPhone). A l'heure où ARM augmente ses ambitions pour aller attaquer le marché juteux des serveurs, on peut se demander jusqu'où ira réellement l'ouverture d'Intel.

Un futur CPU ARMv8 24 coeurs de Qualcomm

En fabriquant des puces concurrentes, Intel s'ouvre à des comparaisons directes qui pourraient être assez défavorables à ses architectures x86, assez peu adaptées à la basse consommation. L'avantage supposé du process d'Intel, s'il existe, ne pourra plus jouer en la faveur de ses propres solutions pour compenser un éventuel déficit architectural. La structure de marges d'Intel, là aussi très différente de celle des fondeurs tiers, posera là aussi rapidement problème.

Qui plus est, en obtenant la licence Artisan d'ARM, Intel va devoir partager tous les détails techniques, y compris les plus secrets, de son process en ce qui concerne les règles et les dimensions exactes des transistors, ce qui va l'exposer là aussi à une comparaison directe avec les autres acteurs installés du milieu (comme TSMC et Samsung). Il faudra un peu de temps pour mesurer les conséquences concrètes de tout cela, car cet accord ne concerne que le 10nm, un process pour rappel en retard et qui n'est prévu chez Intel que pour la fin de l'année 2017 en version mobile. Les dernières nouvelles du 10nm, sur lequel Intel ne communique pas, n'étaient pour rappel pas particulièrement rassurantes avec l'arrivée possible sur sa roadmap de puces 14nm... pour 2018.