Концепция «Больше, чем Мур»: проверка в реальных условиях

Концепция «Больше, чем Мур»: проверка в реальных условиях

Выпуск 13 (6712) от 09 июля 2020 г.
РУБРИКА: МИКРОЭЛЕКТРОНИКА

Внедрение в полупроводниковую промышленность многокристального подхода к созданию сложных высокопроизводительных приборов связано с развитием целого ряда технологий корпусирования. Их эволюция за последние 40 лет включала в себя внедрение многокристальных модулей в 1980-х, «систем-в-модуле» (SiP) в конце 1990-х, интерпозеров примерно в 2008 г. Сегодня все эти подходы продолжают существовать наряду с FOWLP, «подлинными» 3D-ИС и некоторыми фирменными реализациями чиплетов (которые иногда называют дезагрегированными SoC).

Многокристальный подход представляет собой реализацию на практике концепции «Больше, чем Мур» («More than Moore»), направленной на достижение больших результатов и в более широком диапазоне, чем изложено в т. н. законе Мура (удвоение числа транзисторов на кристалле каждые 1,5–2 года без увеличения удельной стоимости функции для конечного потребителя). Добиться этого предполагается за счет использования 2,5- и 3-мерных архитектур, позволяющих существенно наращивать функциональность, сокращать занимаемое пространство и потребляемую мощность, а также за счет применения перспективных материалов и приборных структур, внедрения перспективных методик корпусирования. Концепция «Больше, чем Мур», как и концепция «Больше Мура», порождена замедлением действия закона Мура, которое выражается в снижении полезных эффектов масштабирования в плане производительности и потребляемой мощности на технологических уровняхс топологиями менее 10 нм при одновременном росте количества проблем, связанных с физическими явлениями (разнообразные помехи и шумы, тепловые эффекты, электромиграция). Большинство компаний, работающих на этих технологических уровнях, уже используют усовершенствованные методики корпусирования для глубокой модернизации существующих технологических процессов и отказа от перехода на следующие технологические уровни с еще меньшими топологиями, что связано с огромными затратами.


Эволюция многокристального подхода

В настоящее время парадигма «Больше, чем Мур» переживает три существенные метаморфозы.

Гетерогенная интеграция с использованием чиплетов. Крупнейшие корпорации, такие как AMD, Intel и Marvell, уже задействуют в своих проектах чиплет-подход, но при этом используют собственные чиплеты, что ограничивает применимость чиплет-подхода. Поэтому в полупроводниковой промышленности предпринимаются серьезные усилия по стандартизации интерфейсов чиплетов и их открытию для продукции независимых (third-party) разработчиков.

Серьезное повышение производительности многокристальных конструкций. Первоначально предполагалось, что такие подходы, как FOWLP, станут недорогими альтернативами 2,5D- и 3D-ИС. Однако увеличение плотности расположения элементов, столбиковых выводов, использование памяти с высокой пропускной способностью и межсоединений с увеличенным быстродействием сделали эти подходы гораздо более привлекательными. Таким же образом начинается формирование сегмента старших моделей 3D-ИС.

Все основные кремниевые заводы осваивают различные варианты перспективных методик корпусирования. TSMC, UMC, GlobalFoundries, Samsung (foundry-отделение) уже предлагают их своим клиентам. TSMC также разрабатывает методику корпусирования в рамках FEOL, согласно которой чиплеты вытравливаются непосредственно на кремнии с использованием подхода непосредственного соединения (direct bond).

Расширение использования концепции «Больше, чем Мур» косвенно сигнализирует о том, что действие закона Мура подходит к концу. Ряд специалистов считает, что это уже случилось. Действительно, с освоением finFET цена транзисторов выросла, а это противоречит одному из основных положений закона Мура. С этой точки зрения можно утверждать, что он перестал действовать в 2012 или 2013 г.

Как бы то ни было, в обозримом будущем действие закона Мура полностью прекратится, по крайней мере для многих компонентов «систем-на-кристалле». Дальнейшее масштабирование становится невозможным как из-за физических ограничений, так и по экономическим соображениям. Разработка новых технологических процессов для топологических уровней 7/5 нм обходится в сотни миллионов долларов и требует крупных групп разработчиков [1] (по оценкам корпорации Gartner, в 2018 г. проектирование 7-нм ИС стоило более 270 млн долл. – ​по сравнению с 30 млн долл. для 28-нм планарных приборов и ~80 млн долл. для 16/14-нм ИС [2]). Даже если МО США построит 1000 атомных подвод-ных лодок, стоимость закупки всех ИС для них не покроет затраты на проектирование 7/5-нм ИС. Вот почему американское военное ведомство совместно со средними и малыми группами разработчиков уже начали искать альтернативы потерявшему смысл простому масштабированию на основе закона Мура.

Первая коммерчески доступная 2,5D-ИС на основе четырех кристаллов, соединенных посредством интерпозера, была представлена корпорацией Xilinx в 2011 г. (см. рисунок). Как утверждали тогда специалисты фирмы, причиной использования этого подхода стало то, что меньшие ИС позволяют достичь лучшего выхода годных. С тех пор акцент сместился на стоимость проектирования массивных планарных ИС, а также трудности добавления большего числа РЧ и аналоговых блоков в конструкции, реализованные по новейшим технологическим процессам с минимальными топологиями (аналоговая схемотехника от масштабирования не выигрывает). На самом деле многие аналоговые сложнофункциональные (СФ) блоки представляют собой цифро-аналоговую схемотехнику, причем на цифровую часть делается все больший акцент.

Через несколько лет, когда реальная монолитная 3D-интеграция станет серийной производственной технологией, она предоставит еще больше преимуществ. Сейчас же существуют две основные движущие силы перехода к многокристальности: издержки и возможности. Снижение издержек наблюдается в случае, когда выход годных на уровне крупных кристаллов ожидается низким, а использование нескольких кристаллов меньшего размера (вместо одного крупного) позволит существенно его увеличить – ​настолько, чтобы перекрыть связанные с этим дополнительные издержки и увеличение сложности операций сборки и корпусирования. Иногда, особенно в случае смежных кристаллов, проектировщикам сначала необходимо сосредоточиться на разделении конструкции, чтобы минимизировать полосу рабочих частот канала связи между кристаллами. Также может быть предусмотрена реализация отдельных кристаллов по различным технологическим процессам и топологическим нормам. Например, быстродействующая цифровая логика может изготавливаться по новейшим технологическим процессам с минимальными топологиями, в то время как аналоговые и цифро-аналоговые микросхемы будут реализовываться по более зрелым технологиям с бóльшими проектными нормами. После того как решение об использовании многокристального подхода принято, имеет смысл посмотреть, какие возможности из тех, что невозможно воспроизвести в одном кристалле, могут быть достигнуты в этом случае. Самый простой пример – ​слишком большая конструкция, которую невозможно разместить на одном шаблоне. Но существует и масса других вариантов, особенно для решений на основе этажированных кристаллов с высокой пропускной способностью между ними.



Источник: Cadence

Эволюция многокристальных решений

* RDL (redistribution layer) – перераспределение слоев, процесс, включающий в себя работу с одним-двумя слоями металлизации и двумя-тремя слоями полимерного диэлектрического материала, такого как полиимид или бензоциклобутен. Цель – изменение местоположения контактных площадок на кристалле ИС (для большего удобства монтажа на плату или в систему) в случаях, когда поставщикам конечных электронных систем не подходят имеющиеся на рынке или в их товарно-материальных запасах ИС, а заказ специализированных ИС невыгоден.

Этажированный кристалл придает поуровневому планированию еще одно измерение. Это большое преимущество, поскольку кристаллы становятся крупнее, а разводка – ​тоньше, что позволяет производителям ИС, например, перемещать кэш-память ближе к процессору. Поскольку расстояние перемещения данных сокращается, а размер межсоединений может быть подстроен по необходимости, в сумме обеспечивается значительный рост производительности, в некоторых случаях эквивалентный масштабированию размера топологических элементов до следующей (меньшей) проектной нормы. Выбор правильного разделения функций в многокристальной системе также позволяет использовать различные сочетания базовой (как нижнего слоя многокристального модуля) логики, памяти и устройств ввода–вывода этажированного кристалла. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность создания множества вариантов систем с разными уровнями сложности из нескольких простых строительных блоков.


Прогнозирование производительности

Безусловно, применение многокристального подхода не лишено трудностей. Один из важнейших факторов при проектировании любой многокристальной конструкции – ​возможность прогнозирования производительности. Оценки могут варьироваться, а реализация решений далеко не так проста, как добавление деталек в детском конструкторе LEGO. Четкое представление о том, как различные блоки и возможные реализации могут воздействовать на производительность и потребляемую мощность, не менее актуально, чем в случае однокристального подхода. Соответственно, проектирование многокристальных модулей начинается со скрупулезного определения характеристик всех компонентов, которые предполагается использовать в конструкции.

На основе выявленных характеристик компонентов разработчики ИС и систем оценивают производительность своих конечных изделий по нескольким вариантам реализации (число слоев металлизации, различные пороговые напряжения, разные технологические процессы), причем появляется возможность сделать это на самом раннем этапе проектирования, кроме того, полученные метрики могут быть использованы на следующем этапе для сравнения друг с другом различных архитектур. Таким образом, разработчики ИС и систем могут заранее получить представление о том, в каких диапазонах может находиться производительность их конечной продукции и от чего она зависит. Однако до сих пор подобные оценки не были доступны проектировщику систем относительно корпусов модулей. Более того, в настоящее время существует множество различных технологий корпусирования, и не все они совместимы. В частности, ряд технологий формирования шариковых выводов, пригодных для одного типа подложек, не подходят для других типов. Решения в этой сфере могут принимать только специалисты по технологиям корпусирования, но у них нет опыта в области электрики. С другой стороны, специалисты по электрическим системам не знакомы со всеми тонкостями технологий корпусирования. Поэтому все острее становится потребность в достоверных показателях и исследовательских инструментальных средствах высокого уровня (такие инструментальные средства должны скрывать детали технологии, показывая только допустимые варианты корпусирования) – ​с их помощью проектировщик систем сможет быстро и легко сравнивать различные архитектуры, такие как «сеть-на-кристалле» (network-on-chip, NoC), оценивать число межсоединений между кристаллами.

К преимуществам перспективных методик корпусирования относится то, что генерируемое при работе тепло может распространиться по всему корпусу многокристального модуля или «системы-в-модуле», а не сосредотачиваться в одном кристалле. В конструкциях на основе finFET с топологиями 7 нм и менее ток утечки, сопротивление и динамическая плотность мощности генерируют так много тепла, что во избежание перегрева кристалла ИС требуются сложные схемы управления режимом электропитания. Однако управление режимом электропитания и распределение мощности в корпусе модуля – ​тоже не всегда простая задача.

Реализация многокристальной конструкции с несколькими разнородными высокопроизводительными кристаллами в рамках технологий 2,5D- и 3D-корпусирования существенно усложняет процессы проектирования и производства. Стандартная практика – ​встраивание в каждую ИС нескольких взаимосвязанных элементов мониторинга. Их задача – ​в реальном масштабе времени обеспечить контроль режимов включения и реализации основной задачи. Обычно для мониторинга заранее известных горячих точек требуется несколько десятков датчиков температуры. Кроме того, настоятельно рекомендуется использовать средства мониторинга напряжения с несколькими точками измерения, позволяющие осуществлять мониторинг и управление напряжением питания непосредственно на критических блоках схемы, где от этого сильно зависит быстродействие. Внутрикристальные детекторы процесса – ​тоже важные инструменты в ситуациях, когда ключевыми факторами оказываются показатели процесса и энергоэффективность. При использовании в составе полной подсистемы мониторинга они позволяют улучшить такие схемы оптимизации, как масштабирование напряжения и компенсация износа.


Причины выбора многокристального подхода

Несмотря на эти и другие проблемы, у отрасли нет иного выбора, кроме как продолжать внедрение многокристального подхода. В то же время перспективные методы корпусирования позволяют реализовывать некоторые варианты, невозможные в прошлом.

Многокристальные подходы – ​хороший способ более точно адаптировать технологический процесс к тому, что должна делать данная часть системы. Корпорация AMD демонстрирует интересный пример многокристального решения, когда на одном кристалле формируются несколько вычислительных ядер, причем ровно столько, сколько нужно. Затем поблизости формируется еще один кристалл, чья функция – ​подключение первого к устройствам ввода–вывода и к памяти. Подобный подход позволяет совместно использовать разные технологии, развивающиеся неодинаковыми темпами. Известно, что темпы роста производительности процессоров выше, чем темпы роста пропускной способности памяти – ​эта исторически сложившаяся тенденция получила название «стена памяти» (memory wall). Многокристальный подход позволяет использовать с одним процессором разные интерфейсы памяти – ​например, DDR4 или DDR5, – ​поэтому, когда проектировщик модифицирует свой процессор под новый технологический уровень с меньшими проектными нормами, ему не обязательно поступать так же с интерфейсом памяти – ​последний может использоваться на исходном технологическом уровне до тех пор, пока удовлетворяет требованиям производительности и энергоэффективности. Иными словами, многокристальный подход позволяет «оседлать» кривую технологического развития и создавать лучшие процессорные ядра. С этой точки зрения разработчик сосредотачивает свои усилия конкретно на том, что нужно улучшить, а именно – ​на процессорных ядрах. Так же решается и проблема «стены памяти», а сами кристаллы памяти и устройств ввода–вывода могут неоднократно использоваться в различных конструкциях.

Многокристальный подход способствует и повышению выхода годных, который во многом зависит от размера кристаллов – ​добавление периферии, в частности интерфейсов, увеличивает размеры кристалла. Если же в этом нет необходимости (так как периферийные функции выносятся на специализированный кристалл или кристаллы), то как минимум нет и снижения выхода годных.

Еще один аргумент в пользу применения многокристального подхода заключается в том, что тепло распределяется по большей площади – ​его воздействию подвержены все элементы конструкции. Проектировщикам необходимо убедиться, что производительность, стоимость и физический размер реализованного решения будут соответствовать критериям целевых показателей. Кроме того, многокристальный подход дает возможность интегрировать больше устройств ввода–вывода и в целом оказывается способом оптимизировать и затраты, и усилия проектировщиков.


Варианты использования многокристальных модулей

Решения на основе многокристальных модулей – ​быстро развивающееся направление микроэлектроники. Они применяются в широком диапазоне – ​от высокопроизводительного машинного обучения с использованием ИИ и средств формирования выводов ИИ до геномики, гидроаэродинамики и перспективных приложений прогнозирования.

Все это подразумевает очень сложные рабочие нагрузки. В случае монолитного кристалла должно быть обеспечено выполнение операций ввода–вывода для получения данных на обработку и отправки результатов. Кроме того, в самом кристалле интегрировано множество вычислительных элементов, предназначенных для выполнения высокопроизводительных вычислений (high-performance computing, HPC).

В довершение всего требуется достичь максимально близкого расположения памяти и вычислительных элементов, минимального времени ожидания и максимальной пропускной способности памяти.

Потенциальные варианты использования многокристальных решений только начинают вырисовываться. В целом они делятся на две основные категории.

Во-первых, это дезинтеграция, расщепление большого кристалла на более мелкие, потому что формирование очень больших «систем-на-кристалле» (SoC) становится все менее технически возможным и все более экономически нецелесообразным – ​эти структуры начинают выходить за пределы возможностей шаблонов, а выход годных падает.

В настоящее время большинство перспективных модулей используются в системах сетевых переключений, серверах и средствах машинного обучения на основе ИИ, а также для проведения экспериментов. Но по мере того, как эти подходы становятся все более распространенными, они начинают проявляться и в других приложениях.

Во-вторых, многие разработчики вычислительных ИС желают иметь возможность их масштабирования в зависимости от различных приложений.

Один из доступных примеров – ​чипсет Ryzen корпорации AMD. Разработчикам выгодно использовать один и тот же кристалл как в настольных ПК, так и в их старших моделях или серверах, поэтому для масштабирования SoC нередко создаются базовые кристаллы. Затем, например, используют в лэптопе один кристалл, в настольном ПК – ​два, а в сервере – ​четыре.

Реализация многокристального подхода позволяет проектным группам объединять в SoC несколько функций.

Например, в беспроводной базовой станции 5G могут сочетаться РЧ-кристалл, антенны которого сформированы с использованием бόльших проектных норм, и кристаллы канала прямой (безмодуляционной) передачи с меньшими топологиями. Это дает возможность проектировщикам неоднократно использовать РЧ-кристаллы.

Процессы оптимизации и введения множества дополнительных функций продолжаются. Описанным выше подходом начали пользоваться и разработчики FPGA, и производители автомобильной и потребительской электроники.

Например, телевизор может иметь несколько разных типов соединений, включая кабельные и беспроводные. Таким образом, в одном модуле содержатся разные кристаллы, но цифровая обработка видеосигналов происходит в большом цифровом кристалле, который и дальше будет масштабироваться в сторону уменьшения проектных норм.


Выбор технологического уровня

Одним из самых первых аргументов в пользу использования перспективных методик корпусирования стала возможность смешивать и подгонять СФ-блоки, разработанные с использованием различных проектных норм. Первоначальные модули были в основном однородными (гомогенными), но в последние несколько лет ситуация изменилась из-за замедления действия закона Мура и сегментации рынков конечного потребления ИС. Открылись широкие возможности для полузаказных решений, основанных на использовании гетерогенных кристаллов, реализованных по различным процессам.

Нередко клиенту требуются многокристальные решения, такие как двухкристальная «система-в-модуле», один из кристаллов которой специфичен для функции, которой он должен управлять. Обычно РЧ и быстродействующие РЧ-блоки реализуются по зрелым топологиям – ​например, 0,18 мкм, что все еще достаточно хорошо для средств со скоростью передачи данных до 6 Гбит/с. При скорости передачи данных выше 6 Гбит/с наблюдается переход к топологиям 55 нм. Это лучшие технологические уровни для РЧ-блоков. В то же время, если существует потребность в обработке больших объемов данных, оправдан переход к проектным нормам 28 нм и менее и, возможно, к использованию FinFET. Кроме того, понадобится высокоскоростной интерфейс, и уже исходя из этого будет определяться доступный топологический уровень. К готовому решению предъявляется множество конкурирующих требований, при этом каждый заказчик, как правило, стремится получить монолитный кристалл, на котором интегрировано все необходимое – ​потому что такие разработки обычно самые дешевые. Однако во многих случаях неизбежно создание двухкристальных, трехкристальных и т. п. модулей – ​все определяет оптимальное соотношение производственного процесса и функциональности изделия.


Эволюция SiP в чиплеты

Традиционные SiP подобны дезагрегированным (модульным) SoC и также не стоят на месте. Разработчики сегодня все чаще предпочитают чиплеты использованию нескольких кристаллов ИС. Ключевыми факторами развития SoC всегда были аппаратные и программные СФ-блоки, теперь же появилась третья версия СФ-блоков – ​спроектированные, изготовленные и протестированные чиплеты, готовые к подключению. Сегодня этот подход применяют только вертикально интегрированные компании, причем в основном для собственных нужд. Но, как ожидается, по мере расширения использования в отрасли многокристальных конструкций ситуация изменится, что будет иметь широкие последствия для цепочки поставок.

Так, в настоящее время в автомобильной электронике и ряде других приложений наблюдается переход к сенсорным камерам, и в этом плане многокристальная интеграция дает возможность выйти на рынок множеству компаний из разных стран мира. Теперь необходимые клиенту приборы оцениваются не стандартно, с точки зрения технологического уровня, а с точки зрения вариантов их использования. Именно это становится движущим фактором развития – ​вместо простой эволюции стандартных технологий, описываемой законом Мура.

В качестве примера можно привести 3D-ИС корпорации Sony, в этажерке которой при помощи TSV соединены КМОП-формирователь сигналов изображения (сверху), кристалл ИИ и кристалл центрального процессора (внизу). Это настоящая 3D-интеграция, а не 2,5D-интеграция, преобладающая в данный момент. «Подлинные» 3D-ИС помогут принимать лучшие решения при автономном вождении почти для всех автомобилей – ​независимо от состава управляемых ими сочетаний камер. Интересно и то, что 3D-структуры облегчают множество проблем – ​механическую работу, тепловое расширение, повреждения теплом контактов и другие тепловые проблемы. Это важно, потому что в автономных транспортных средствах всегда генерируется много тепла – ​аналогичные проблемы возникают и в высокопроизводительных вычислительных приложениях.

Обращение разработчиков к гетерогенной интеграции и подходу, основанному на чиплетах (которые представляют собой результат дезагрегации SoC) заставит пересмотреть отношение к такому традиционному показателю, как соотношение производительности, потреб-ляемой мощности и площади (performance, power, area, PPA) кристалла ИС или SoC. Многокристальные системы создаются из нескольких блоков, а не интегрируются в одно монолитное устройство. Очевидно, что они проще в изготовлении, меньше затраты на проектирование и численность занятых специалистов, меньше и риски. Но с точки зрения PPA, на котором сосредотачивались все проектировщики конструкций SoC в течение последнего десятилетия, остается много вопросов. Пока еще не все ясно с перспективами использования многокристальных модулей для ряда приложений, таких как высокопроизводительные вычисления. Стандартов на сегодня не существует, как и ясной бизнес-модели (в том числе для поставщиков СФ-блоков), что тормозит широкую коммерциализацию чиплетов.

Какие методы корпусирования лучше всего подходят для высокопроизводительных вычислений, еще предстоит выяснить. Это может зависеть от множества факторов, таких как степень пригодности для конкретного приложения и возможность разработки программных алгоритмов в тесной связке с аппаратным обеспечением для компенсации возможных недостатков. Развитие чиплет-подхода происходит параллельно с изменениями в сфере высокопроизводительных вычислений. Фактически стимулом для создания ряда новых методов корпусирования стали HPC, для реализации которых требуется встроенная в модуль память, будь то GDDR6 (графическая DDR технология 6-го поколения) или HBM2/2E17. В предыдущих вычислительных архитектурах память располагалась на материнской печатной плате отдельным блоком (блоками). Современные требования к пропускной способности и низкому времени ожидания, наряду с минимизацией потребляемой мощности, вынуждают проектировщиков интегрировать память в один модуль с процессором. По всей видимости, эта тенденция будет распространяться и дальше – ​сначала на приближенные к потребительской электронике высокопроизводительные системы, такие как лэптопы, а потом и далее. Возможность расширения памяти силами пользователя уйдет в прошлое.

В большинстве процессоров HPC в настоящее время больше не используются монолитные SoC из-за проблем с производительностью и стоимостью. Вместо этого разработчики часто обращаются к однородной интеграции, буквально разбивая монолитную конструкцию на два кристалла или более. В этом случае для обеспечения должного функционирования все кристаллы должны быть интегрированы. Другой вариант – ​применение принципа гетерогенной интеграции, когда кристаллы могут работать индивидуально или объединяться для достижения большей производительности.

Обычно для удовлетворения требований к скорости передачи данных и времени ожидания требуется кремниевый интерпозер или встроенный кремниевый мост. При формировании центрального процессора HPC с использованием гомогенного или гетерогенного дезагрегированного подходов важно максимизировать пропускную способность данных и минимизировать время ожидания не только между кристаллами, формирующими центральный процессор, но и между ними и памятью. Для обеспечения требуемых характеристик сигнала на физическом уровне до настоящего момента обычно использовался полный кремниевый интерпозер или встроенный кремниевый мост (один или несколько).

Все вышеперечисленные позиции требуют создания 3D-модели уровня сборки – ​она помогает определить и понять взаимосвязи между приборами и опорными подложками, а также выполняет функции эталонной модели (цифрового двойника), которая используется для управляемой реализации, верификации, моделирования и анализа. Необходимо также провести анализ напряжений, порождаемых тепловыми факторами, возникающих при взаимодействиях кристаллов и корпуса модуля, причем сделать это на как можно более ранних этапах проектирования, что поможет избежать преждевременных отказов при эксплуатации. Взаимодействие кристаллов и корпуса модуля остается серьезной проблемой из-за разницы характеристик используемых материалов и их взаимовлияния. Такие явления, как деформация и растрескивание контактных столбиков, должны быть учтены и смягчены до того, как проектирование конструкции перейдет на этап проектирования полной электрической схемы. Наконец, необходима верификация 3D-сборки, на основе цифрового двойника и списка соединений18 системного уровня.

Любой многокристальный прибор с использованием нескольких типов подложек, создаваемый с помощью сборки после изготовления отдельных элементов, требует затем подтверждения того, что все элементы совмещены правильно и сборка функционирует так, как ожидалось при разработке. Именно здесь виртуальная 3D-модель, или цифровой двойник, играет решающую роль, предоставляя инструменты верификации, анализа и моделирования, служа образцом соединения элементов, позволяя сопоставить запланированные показатели с фактическими данными изготовленного на физическом уровне прибора и обнаружить любые изменения, способные вызвать короткие замыкания, разрывы цепей или другие возможные отказы на протяжении жизненного цикла изделия [1].


1. Mutschler Ann Steffora. ‘More Than Moore’ Reality Check. Semiconductor Engineering, May 14, 2020: https://semiengineering.com/more-than-moore-reality-check/ 

2. LaPedus Mark. Foundry Challenges in 2018. Semiconductor Engineering, December 27, 2017: https://semiengineering.com/foundry-challenges-in2018/



В ЦЕНТРЕ ВНИМАНИЯ

GlobalFoundries

Дата основания : март 2009 г.
Направление деятельности: Производство
Количество сотрудников: 1,606 млрд долл. (III кв. 2018 г.).
Основная продукция: Контрактное производство ИС. Является «доверенным кремниевым заводом» Министерства обороны США. Оказывает услуги сборки и корпусирования на основе 2,5/3D-технологий и технологии FOWLP.
Штабквартира: Санта-Клара, шт. Калифорния, США.
Представительства: Дрезден (ФРГ), Берлингтон (шт. Вермонт, США), Мальта и Ист-Фишкилл (шт. Нью-Йорк, США), Сингапур
Выручка: 1,606 млрд долл. (III кв. 2018 г.).

Заказчикам предлагается широкий спектр технологий: 16/14-нм, 22/20-нм, 28-нм, 32-нм, 40-нм, 55/65-нм, 130-нм и 180-нм КМОП-процессы для изготовления аналоговых ИС, ИС управления режимом электропитания, логических приборов, MEMS, схем памяти и цифро-аналоговых приборов, предназначенных для применения в автомобильной и промышленной электронике, Интернете вещей, мобильной электронике. Также предлагается набор экономичных радиочастотных технологий, обеспечивающих оптимальное сочетание производительности, потребляемой мощности и площади кристалла ИС для готовых к подключению решений. Корпорация владеет технологиями кремниевой фотоники и современными методами корпусирования, предназначенными для создания современных оптических средств и линий связи в центрах обработки данных и между ними.

GF реализует программу многопроектных услуг (MPW, Multi Project Wafer services/shuttle services) – ​формирование на одной пластине опытных ИС разных проектировщиков с целью сокращения и распределения накладных расходов, затрат на разработку и производство.

Группа GlobalFoundries Design Enablement проверяет услуги и решения партнеров GF на соответствие технологиям и услугам этого кремниевого завода, что обеспечивает обслуживание клиентов по самым высоким стандартам. Для проектирования современных сложных интегральных микросхем используются самые современные инструментальные средства САПР, СФ-блоки, услуги формирования комплектов шаблонов и решения в области корпусирования. При проектировании и производстве ИС, в частности, предлагаются методики коррекции эффекта оптической близости (OPC).

Подразделение GlobalSolutions занимается оказанием помощи клиентам в интеграции внутренних ресурсов GF и ее партнеров по экосистеме с целью предоставления услуг «под ключ».


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.