Resumen:
El negocio de fundición de obleas de Samsung continuará con el proceso de 8 nanómetros, que existe desde hace más de ocho años, durante otra generación. Las interpretaciones externas creen que esta medida tiene como objetivo revitalizar de manera eficiente las líneas de producción maduras de ultravioleta profundo (DUV) existentes y evitar las costosas máquinas de litografía de ultravioleta extremo (EUV). Este proceso está dirigido a chips de inteligencia artificial de vanguardia, robóticos y automotrices que no requieren el alto costo de 2 nanómetros.
Según las noticias de la industria del día 20, la fundición de obleas de Samsung lanzará la plataforma de proceso 8LPU+ de segunda generación de 8 nm dentro de este año. En comparación con la 8LPU de la generación anterior, el rendimiento mejora en un 12%, el consumo de energía se reduce en un 15% y el área lógica se reduce en aproximadamente un 8%.
El proceso de 8 nanómetros de Samsung se ha comercializado oficialmente desde el exitoso desarrollo de 8LPP en 2017. Este proceso es también la última generación del proceso DUV (litografía por inmersión en flúor de argón) en el proceso avanzado de Samsung antes de la introducción de EUV. En 2018, Samsung lanzó 8LPU, que se centra en la optimización del rendimiento y la densidad de integración; El 8LPU+ recién lanzado esta vez es una versión de segunda generación mejorada aún más sobre la base de 8LPU.
Actualmente, los procesos de vanguardia, como los de 5 nanómetros, 4 nanómetros y 2 nanómetros, tienen una mayor potencia informática, pero se deben utilizar máquinas de litografía EUV para las capas litográficas clave. El costo de una sola máquina de litografía EUV llega a cientos de miles de millones de wones, lo que eleva los costos de las obleas; y sólo ASML puede suministrarlo en el mundo, por lo que el suministro de equipos es limitado.
Por el contrario, el proceso de 8 nanómetros se puede producir en líneas de producción de equipos DUV que hayan completado la depreciación y amortización. Después de una acumulación a largo plazo, los datos de rendimiento son suficientes, el costo se puede predecir y ha obtenido certificaciones relevantes para chips industriales y automotrices, lo que reduce el umbral de suministro para los OEM y proveedores de repuestos para automóviles.
Se espera que los principales productos objetivo de 8LPU+ sean los microcontroladores de IA (MCU) y los controladores de área automotriz (ZCU). Recientemente, la industria automotriz ha adoptado generalmente la arquitectura ZCU: el vehículo se divide en múltiples áreas y cada área está configurada con un controlador independiente. Después de adoptar esta arquitectura, los controladores deben organizarse en varias particiones, como la puerta, la carrocería y el tren motriz, y la demanda de chips aumenta en consecuencia.
Las MCU y ZCU utilizadas en vehículos y robots industriales deben funcionar de manera estable en entornos hostiles. En comparación con la potencia informática máxima, el rango de temperatura de funcionamiento, la capacidad de suministro continuo a largo plazo, el almacenamiento integrado y el precio unitario son indicadores más básicos.
La miniaturización de chips también es un punto clave. Incluso si se reduce el área central informática de los chips de IA de borde, las E/S responsables de las conexiones externas y la memoria no volátil integrada (eNVM) que retiene los datos después de un corte de energía seguirán ocupando una gran cantidad de área. La plataforma 8LPU+ integra dispositivos de E/S planos de 3,3 V en la oblea FinFET de 8LPU, lo que reduce con éxito el área de E/S en aproximadamente un 10 %.
Este proceso también mejora el problema de la corriente de fuga en espera cuando el vehículo está apagado y el robot está en estado de espera, y está equipado con SRAM de fuga ultrabaja (ULL-SRAM) y dispositivos de voltaje de umbral alto (cHVT). La eMRAM de almacenamiento magnético que guarda los datos almacenados cuando se apaga la energía alcanza las especificaciones de grado 1 automotriz (AG1); el área unitaria es de 0,017 μm² y la densidad de almacenamiento es de aproximadamente 20 Mb/mm². Puede acomodar más almacenamiento en la misma área, lo que favorece una reducción aún mayor del tamaño del chip controlador.
Los expertos de la industria dijeron: "Los antiguos clientes existentes de 8 nm en el ecosistema de fundición de obleas de Samsung y las empresas de chips sin fábrica que quieran obtener la certificación automotriz serán clientes potenciales de 8LPU+. Las empresas de diseño nacionales y extranjeras y los fabricantes de ASIC ya tienen experiencia en el sistema en chip (SoC) de IA de vanguardia basado en cinta eMRAM de 8 nm, y el umbral de entrada es bajo".
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