Les derniers contenus liés aux tags GlobalFoundries et Apple

TSMC a également annoncé ses résultats un peu plus tôt dans le mois, l'occasion d'une conférence auprès des analystes qui aura été la dernière de Morris Chang, le Chairman et fondateur de TSMC. Il avait annoncé en fin d'année dernière qu'il prendrait sa retraite en juin 2018.

Sur l'année 2017, TSMC a réalisé un chiffre d'affaire de 32.1 milliards de dollars pour un résultat net de 11.2 milliards. Des chiffres qui progressent modestement en apparence par rapport à 2016, +3.1% et +2.6% en New Taiwan Dollar (+9.1% en dollars US, avec les effets du change).

On notera que sur le dernier trimestre, le 10nm (utilisé quasi exclusivement par Apple) représente 25% du chiffre réalisé ce qui est assez massif. Sur 2017, le 10nm aura compté pour 10% du chiffre de TSMC. Les technologies "avancées", à savoir le 28nm et les nodes suivant ont compté pour 58% du chiffre d'affaire engrangé par les ventes de wafers, contre 54% en 2016.

Les futurs process ont été évoqués, le 5nm (qui utilisera l'EUV chez TSMC) est prévu pour une production risque au premier trimestre 2019. TSMC indique avoir déjà atteint de bons yields sur des puces test de SRAM, et le niveau de développement est aussi avancé que pour le 7nm.

En ce qui concerne l'EUV, TSMC s'est félicité d'avoir obtenu des yields élevés en 7nm+ (la version EUV du 7nm de TSMC qui sera introduite dans un second temps) et 5nm. La question des sources lumineuses semble en passe d'être réglée, TSMC indiquant utiliser actuellement des sources 160 watts (on était à 125W l'année dernière), tandis que les sources 250W (annoncées par ASML l'été dernier) sont installées en voie de production. TSMC dit également être optimiste autour des questions compliquées autour du pelliculage avec des défauts bas. La société s'attend donc à ce que la production en volume du 7nm+ en EUV soit lancée au second trimestre 2019, et en 2020 pour le 5nm.

Le 7nm+ est annoncé comme 10% plus performant que le 7nm, et proposera des puces 10% plus petites en moyenne. TSMC n'a pas détaillé les gains directs obtenus en termes de réduction de couches, indiquant simplement un cas ou trois couches immersion peuvent être remplacées par une seule EUV.

Pour l'avenir proche, TSMC a annoncé avoir effectué le tapeout de 10 produits pour le 7nm (avec 10 tapeouts supplémentaires attendus au premier trimestre, et 50 attendus d'ici fin 2018), avec des qualifications en cours qui s'effectuent en parallèle dans deux fabs. Contrairement au 10nm qui n'a été utilisé que par Apple, le 7nm sera utilisé par tous les clients de TSMC. La production en volume commencera en juin et comme toujours, Apple devrait avoir la priorité (quelques produits au compte goutte pourraient être annoncés en 7nm vers la fin de l'année chez les plus petits clients de TSMC, C.C Wei indiquant qu'un décalage entre "smartphone" et HPC de quelques trimestre est attendu).

En 2018 c'est surtout en "12nm" (le 12FFC qui est la quatrième version du 16nm de TSMC) que l'on verra arriver des produits dans le monde du PC. Plus de 120 tapeouts de produits sont encore attendus sur ce node en 2018. A noter que TSMC ouvrira en mai son usine de Nanjing, en Chine, avec un peu d'avance sur son planning suite à une forte demande.

On note qu'en 2018, TSMC s'attend à ce que l'essentiel de sa croissance vienne de sa branche "high performance computing" et pointe particulièrement les GPU (...et les ASIC utilisés pour les crypto-monnaies). Morris Chang aura indiqué s'attendre à une hausse du marché du semi conducteur en 2018 comprise entre 6 et 8%.

La question de l'enquête anti-trust de la commission européenne , poussée par GlobalFoundries aura été vite balayée, TSMC indiquant rejeter les accusations de son concurrent. TSMC continue de se présenter comme la "Foundry de tout le monde" pour contrer l'argument, et tacler au passage Samsung en sous entendant qu'ils ne sont pas en compétition avec leurs clients. On terminera par un mot sur le 3nm, TSMC a indiqué qu'il continuait l'exploration de la technologie et que ces derniers mois, le manager du programme était de plus en plus positif, ne doutant plus de la simple faisabilité comme cela pouvait être le cas l'année dernière.

Samsung vient d'indiquer par un communiqué de presse qu'il proposera une quatrième version de son process 14nm. Baptisée 14PLU, elle fait suite au 14LPE (Low Power Early, la première version dispo lorsque les yields étaient faibles), 14LPP (Low Power Plus, version un peu plus optimisée lorsque les yields étaient stabilisés), 14LPC (possiblement Low Power Compact, la version réduit les couts et fait écho au 16FFC de TSMC, tout en ajoutant la possibilité de pouvoir fabriquer des radios, indispensable pour la fabrication de modems par exemple).

Comme souvent, ces "variantes" de process sont des itérations autour d'une même technologie. Elles sont l'occasion d'annoncer des gains obtenus par l'optimisation de l'exploitation des process. Dans le cas de la version U, Samsung annonce des performances "plus élevées" à consommation égale, avec des règles de design identiques à son process 14LPC. Pour Samsung, le 14LPU est adapté aux utilisations "hautes performances" qui requièrent "beaucoup de calculs".

Un appel du pied à peine voilé aux fabricants de GPU et de SoC haut de gamme. Si Samsung a réussi a obtenir la fabrication de quelques GPU Nvidia (notamment les GP107 des GTX 1050), il s'agit de puces plus petites avec des niveaux de performances moindres par rapport au haut de gamme, qui reste toujours fabriqué chez TSMC. De la même manière, si AMD a fabriqué Polaris chez GlobalFoundries (sur un process techniquement identique à celui utilisé par Samsung, GlobalFoundries utilisant le process de Samsung sous licence), il ne s'agit pas non plus du haut de gamme (les raisons d'AMD étant beaucoup plus complexes).

La compétition avec TSMC est excessivement rude pour Samsung, qui tente avec cette quatrième version de s'attirer de nouveaux marchés. Le dernier "gros coup" du fondeur avait été la co-fabrication des SoC A9 d'Apple, un marché obtenu grâce au retard annoncé de TSMC. Un retard comblé en dernière minute par le fondeur Taiwanais. Les comparaisons directes sont toujours à double tranchant, et si Samsung avait bel et bien un avantage de densité sur son concurrent, sur le plan des performances TSMC restait, malgré la précipitation, en tête.

Cette version 14LPU tentera de combler ce déficit d'image même si selon toutes vraisemblances, TSMC gardera une main mise sur le haut de gamme sur ce node.

En parallèle, Samsung annonce également un 10LPU, qui sera cette fois la troisième version du 10nm de Samsung. Contrairement au 14LPU, le 10LPU augmentera la densité par rapport aux 10LPE/LPP, et Samsung le présente comme le 10nm proposant le cout le plus faible "de l'industrie". Le nom de 10LPC aurait probablement été plus adapté pour décrire ce process mais peu importe !

Dans les deux cas, il s'agit d'annonces puisque les kits de développement (PDK) pour le 14LPU et le 10LPU ne seront disponibles qu'au second trimestre 2017 ! On ne s'attendra donc pas a voir des produits les exploiter rapidement, le 10LPP entrera en production en volume pour rappel mi-2017.

On notera enfin que Samsung confirme une fois de plus sa volonté d'utiliser la lithographie EUV à 7nm, pour au moins une partie des couches de la puce. On rappellera que le 7nm de Samsung devrait arriver plus tard que le celui de son concurrent, la société ayant sous entendu à plusieurs reprises ces dernières semaines que le 10nm aurait une durée de vie plus longue qu'annoncée par certains.

TSMC tente en effet de lancer la production 7nm volume avec un an de décalage par rapport au 10nm (soit respectivement Q4 2016 pour le 10nm, et Q4 2017 pour le 7nm). Un rythme infernal qui ne sera suivi par personne d'autre (et largement financé, faut-il le rappeler, par Apple), mais sur lequel TSMC semble extrêmement confiant.

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.