Производители чипов любят хвастаться новыми рекордами миниатюризации техпроцессов - независимо от того, используют ли они свои мощности или контрактных производителей. Intel, Samsung, GlobalFoundries и TSMC постоянно соревнуются друг с другом. Однако заявляемые характеристики 16, 14, 10 или 7 нм уже не являются определяющими, то есть их нельзя использовать для сравнения техпроцессов. Следует оценивать и другие характеристики техпроцесса (Fin Pitch, Min Metal Pitch, Cell Height и Gate Pitch).
В прошлом году Intel акцентировала отличия техпроцессов 14 и 10 нм. AMD и Intel конкурируют друг с другом по миниатюризации, хотя подходы двух компаний фундаментально отличаются. AMD для старших процессоров предпочитает модули Multi-Chip, содержащие до четырех кристаллов Zeppelin, Intel предпочитает монолитный дизайн кристаллов.
Банг-Хао Хуан (Bang-Hao Huang) и Ших-Хсин Чан (Shih-Hsin Chang) из тайваньской компании MSSCORPS CO., LTD провели анализ чипа Samsung Exynos 8895, сравнив его с Apple A11 Bionic, производимым TSMC. Также они добавили опубликованные спецификации Intel. Результаты оказались весьма любопытными.
| Intel 14 нм | Intel 10 нм | TSMC 10 нм | Samsung 10 нм | |
| Fin Pitch | 42/45 нм | 34 нм | 35,1 нм | 46,8 нм |
| Min Metal Pitch | 52 нм | 36 нм | 44 нм | 48 нм |
| Cell Height | 399 нм | 272 нм | 330 нм | 360 нм |
| Gate Pitch | 70 нм | 54 нм | 44 нм | 48 нм |
| Fin Height | 42/46 нм | 53 нм | 42,1 нм | 48,6 нм |
| Fin Width | 8/7 нм | 7 нм | 5,4 нм | 5,9 нм |
| 6T-SRAM | 69,167/70,158 нм² | - | 40,233 нм² | 49,648 нм² |
Перед тем, как мы перейдем к анализу спецификаций, позвольте пояснить некоторые:
- Fin Pitch: расстояние между ребрами (эмиттер и коллектор) транзистора
- Min Metal Pitch: минимальное расстояние между двумя слоями металла
- Fin Height: высота ребер от подложки Si в слое оксида
- Fin Width: толщина ребер
У Intel мы получили несколько итераций 14-нм техпроцесса с небольшими улучшениями, но 10-нм техпроцесс должен знаменовать существенный прогресс. Впрочем, Intel - далеко не единственная компания с достаточной компетенцией для производства чипов по современным техпроцессам. Возможно, Intel начинает сдавать позиции: задержки с выходом процессоров, изготавливаемых по новому техпроцессу, указывают на технические проблемы. Intel причины задержек не комментирует.
В источнике проводится сравнение 10-нм техпроцессов Samsung и TSMC, по итогам вывод следующий: техпроцесс Samsung Exynos 8895 выделяется большей высотой и шириной ребер, в случае TSMC мы получаем меньшее расстояние между ребрами и меньшую толщину интерконнектов. И TSMC, и Samsung подошли к технически возможным пределам для массового производства.
Сравнение со спецификациями Intel для 10-нм техпроцесса показывает, что бывший технологический лидер пропустил вперед конкурентов. Конечно, производство мобильных SoC отличается от производства настольных процессоров, но некоторые характеристики техпроцессов вполне сравнимы, независимо от размера или сложности чипа.
TSMC и Samsung за последние годы сражались за клиента. Поэтому они прилагали значительные усилия, чтобы технически выйти вперед. К этой битве скоро присоединится Intel с массовым производством 10-нм процессоров, а также GlobalFoundries, которая будет производить процессоры AMD. Конечно, насчет выполнения закона Мура можно долго спорить. Но миллиардные инвестиции в новые технологические линии, вложения в исследования и разработки себя оправдывают.