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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.

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'annoncer une nouvelle version de son process 14nm, qui fait suite aux 14LPE et 14LPP. Cette nouvelle version porte, c'est dans l'ère du temps, le nom de 11LPP. Il faut bien évidemment faire un parallèle avec le 12nm de TSMC qui est une variante de leur 16nm.

Samsung annonce atteindre une réduction de 10% de la surface des puces avec son 11LPP par rapport au 14LPP (la méthode n'est pas précisée, probablement de nouvelles bibliothèques optimisées) et des performances en hausses de 15% à consommation égale. Le coût et la disponibilité en volume devraient être l'argument principal de cette nouvelle variante de process qui sera disponible pour le premier semestre 2018.

En parallèle, Samsung profite du même communiqué de presse pour indiquer que son 7nm EUV est "à l'heure" et toujours prévu pour une production "initiale" sur le second semestre 2018. ASML avait annoncé cet été des progrès sur les sources lumineuses, Samsung devrait donner plus de détails sans son Samsung Foundry Forum qui se tiendra à Tokyo en fin de semaine.

ASML vient de faire une annonce importante concernant la lithographie EUV puisqu'il a expérimenté avec succès l'installation d'une source lumineuse d'une puissance de 250W sur une machine NXE:3400B, ce qui lui a permis d'atteindre la cadence de 125 wafers par heure qu'ASML cible depuis longtemps.

Un progrès plus que notable par rapport aux 42 wafers/heure de 2015 et aux 85 wafers/heure de 2016. Reste maintenant à travailler sur la disponibilité des machines, elle était comprise entre 70 et 80% en 2016 mais ASML vise 90% pour 2018.

Le constructeur annonce au passage avoir obtenu 8 commandes supplémentaires de systèmes EUV NXE:3400B, portant le nombre de machines précommandées à 27 pour 2,8 milliards d'Euros. Sur le trimestre en cours ASML indique en avoir livré 3. Pour rappel l'EUV est une technologie annoncée comme essentielle pour le passage à 5nm, et qui sera exploitée partiellement sur certains process 7nm.

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.