في الأيام الأخيرة من أغسطس 2023 ، شعر ليو يي بوضوح أن جو قسم الرقائق أصبح مختلفا بعض الشيء.
بدأ الزملاء في الصراخ بأنهم سيعودون بقوة هذه المرة ، وانتشرت الأجواء المتفائلة في جميع أنحاء Huawei.
دخلت لحظة الغليان لجميع الموظفين نقطة عالية ظهر يوم 29 ، ووجد ليو يي أن دائرة الأصدقاء نادرا ما يتم تنظيفها من قبل الزملاء - أطلقت Huawei الهاتف المحمول الرائد الجديد Mate 60 pro في متجرها الرسمي دون سابق إنذار.
وأكثر ما يقلق الناس هو: كيف تم تجهيز Kirin 9000s ب ** Mate 60 pro؟ **
سيكون قريبا عيد ميلاد Kirin 9000 ، وقبل ذلك ، نريد أن نخبرك قصة الجيل التالي من شريحة Kirin 9000S ، وهي قصة ملهمة.
تحقيقا لهذه الغاية ، وجد قسم التحرير أشخاصا مرتبطين بصناعة أشباه الموصلات ، وموظفين سابقين في Huawei ، وأشخاصا من مؤسسات المنبع والمصب في سلسلة التوريد ، على أمل الحصول على بعض الإجابات ، وشكرهم على المشاركة بأكبر قدر ممكن من الصراحة في نطاق محدود ، حتى نتمكن من الحصول على لمحة دقيقة عن مسار تطوير صناعة الرقائق في السنوات الثلاث الماضية قدر الإمكان.
من بينها ، شعر Zhiwei أنه ليس فقط Huawei ، ولكن سلسلة الصناعة بأكملها كانت تعمل معا لتحقيق هدف مشترك لإكمال هذه النتيجة.
** الاسم الرمزي ، شارلوت **
في الواقع ، منذ إطلاق مشروع Kirin ، تم تطوير العديد من الرقائق.
على سبيل المثال ، تم تطوير Kirin 920 و Kirin 910 وتسليمهما بالتوازي تقريبا ، وتعرف هذه الطريقة داخليا باسم "وضع التواء المنشفة". **
بعد ذلك ، كما هو معتاد ، عندما يكون Kirin 9000 في الإنتاج الضخم في عام 2020 ، يجب أن يكون هناك بالفعل مشاريع جديدة موازية قيد التطوير.
قام Wu Xu ، وهو شخص ذي صلة في صناعة الرقائق اتصلت به Zhiwei ، بتفكيك Huawei Mate60 Pro الذي تم شراؤه في 30 أغسطس وقطع رأس الشريحة.
بالإضافة إلى مراقبة وتحليل الهيكل الداخلي للرقاقة ، يتم تنفيذ Decap أيضا للعثور على تاريخ الإنتاج الضخم الحقيقي ل Kirin 9000s. في السابق ، ترددت شائعات على الإنترنت بأن "2035CN" على غلاف الشريحة يمثل أن الشريحة تم إنتاجها في الأسبوع 35 من عام 2020 ، لكنه يعتقد أن هذه المعلومات لها قيمة مرجعية قليلة ، ** أشبه بنوع من "التمويه" المربك. **
حصل Wu Xu على رمز خاص "2017" بعد التخليل والتضخيم ، وبعد عدة عمليات تحقق ، كان يعتقد أن ** هذا هو تاريخ TO (الشريط الخارجي) ، أي تاريخ الخطوة الأخيرة من تصميم الدوائر المتكاملة (IC) أو لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ** ، بشكل عام ، يظهر هذا الرقم في الطبقة 13 ~ 15 من الطبقة المعدنية للرقاقة.
** و "2017" يعني الأسبوع 17 من عام 2020. **
بشكل عام ، ستبدأ الشريحة الإنتاج الضخم بعد 100 ~ 200 يوم من الانتهاء ، لذلك يعتقد الشخص أن تاريخ الإنتاج الحقيقي ل Kirin 9000S في يده هو: أوائل عام 2021. **
قبل الإنتاج الضخم ، تمر الرقائق بأربع مراحل ، مرحلة التصميم ، مرحلة التطوير ، مرحلة الإنتاج التجريبي ومرحلة الإنتاج الضخم. غالبا ما يكون الشريط هو الرابط الأكثر أهمية وحرقا للمال في تصنيع الرقائق ، وقد قدرت بعض مصانع الرقائق أن الشريط من عملية 7 نانومتر يكلف 30 مليون دولار. تستمر هذه العملية ثلاثة أشهر على الأقل (بما في ذلك إعداد المواد الخام ، والطباعة الحجرية ، والمنشطات ، والطلاء الكهربائي ، والتعبئة والاختبار) ، وتمر بأكثر من 1000 عملية ، مع دورة إنتاج طويلة.
** إلى جانب وقت إخراج الشريط وتاريخ إنتاج الشريحة ، حكم الشخص على أن Kirin 9000s تم إنشاؤه في موعد لا يتجاوز عام 2020 على الأقل ، ولم يكن الغرض من الإنتاج في TSMC من البداية. **
أكد موظف آخر في Huawei ل Zhiwei أن وقت إنتاج Kirin 9000s كان حوالي عام ونصف ، ** الوقت "حوالي نهاية 19 عاما" ، وتم إنفاق بعض الطاقة في مرحلة التصميم.
قال الشخص إن HiSilicon يختلف عن مصانع تصميم الرقائق الأخرى في أنه "في الأساس سيقومون بعمل DTCO (تصميم الدوائر والتحسين المشترك للعملية) ، والتفاصيل لا مركزية إلى مستوى الترانزستور ، وليس فقط الأسلاك البسيطة." هذا له ميزة الأداء الأفضل ، مع عيب أخذ تصميم تقني أطول وأعلى.
على سبيل المثال ، تبلغ كثافة وأداء التصميم العادي 95٪ ، وبعد تحسين DTCO ، قد تصل إلى 100٪ أو أفضل ، ولكنها تستغرق وقتا طويلا وتتطلب تعاونا في التصميم مع بائعي FAB. يمكن لمصانع تصميم الرقائق المختلفة القيام بذلك ، ولكن في الأساس لا تفعل ذلك ، وتقوم كوالكوم أحيانا ببعض ذلك. "
وفقا للمعلومات التي لديها ، كان هناك نسخة داخل Kirin 9000s تسمى Hi36B0. ** Hi تعني Huawei HiSilicon ، 36 يمثل خط إنتاج Kirin الرائد ، و B0 تعني الجيل 11. في الإنتاج الضخم لهذه الشريحة ، تم اعتماد شعار جديد ، أي Hi36a0V120 بدلا من "b0". يمثل 2 و 0 في "V120" التالي تغييرات الإصدار وأرقام تكرار التحسين الصغيرة (يشير 1 بعد V إلى جيل المنتج على شرائح Huawei الأخرى ، على سبيل المثال ، الجيل الأول من شريحة التلفزيون هو V100 ، والجيل الثاني هو V200 ، لكن المعنى غير مؤكد في سلسلة Hi36 Kirin).
** بالإضافة إلى هذه السلسلة من الأسماء الرمزية ، فإن Kirin 9000s لها أيضا اسم لا ينسى في الداخل ، شارلوت ، اسم المدينة الأمريكية. **
على الرغم من أن شريحة Kirin تعرف باسم الوحش الأسطوري الصيني ، إلا أن النموذج المحدد تم تسميته دائما على اسم مدينة أمريكية داخليا. كان الجيل السابق من Kirin 9000 هو بالتيمور ، و 990 لفينيكس ، و 985 لتوكسون ، و 980 لأتلانتا ، و 970 لبوسطن.
من حيث العملية ، من مخطط SEM (المجهر الإلكتروني الماسح) ل Kirin 9000s الذي حصل عليه قسم التحرير في Zhiwei ، يبلغ ارتفاع خلية Kirin 9000s (ارتفاع الوحدة القياسي ، الذي يشيع استخدامه لقياس مستوى عملية الرقاقة) 240 نانومتر.
بعد التخليل ، تم تكبير الخريطة المحلية ل Kirin 9000s 600000 مرة
في عام 2020 ، عندما كشفت TSMC عن حلها الأصلي منخفض الطاقة وعالي الكثافة 7 نانومتر ، كانت قيمة ارتفاع الخلية أيضا 240 نانومتر.
ومع ذلك ، ليس هناك شك في أن Kirin 9000S من Huawei قد وصل إلى مستوى عملية 7 نانومتر. **
ترانزستور Kirin 9000S مرتب بدقة بعد تكبير 100000 مرة
في الوقت نفسه ، حصل قسم التحرير على مخطط الهيكل المادي للرقاقة ل Kirin 9000S ، وهيكل Kirin 9000S مختلف تماما عن شريحة الجيل السابق Kirin 9000.
لذلك ، يمكننا أن نخبرك بقليل من الإثارة أو الفخر هنا: ** Kirin 9000S هي شريحة جديدة تماما لم يتم تعديلها من مخزون Kirin 9000 ووصلت إلى عملية متقدمة 7 نانومتر. **
أخبر Wu Xu Zhiwei أن شارلوت لديها ما مجموعه 8 نوى ، وهي ثلاث مجموعات (طريقة ترتيب) ، والتوزيع هو 1 + 3 + 4 ، والتردد الرئيسي يصل إلى أكثر من 2600 ميجا هرتز ، ووحدة معالجة الرسومات هي Maleoon 910.
لطالما كان الجزء الأساسي 5G من Huawei عبارة عن تصميم مع وحدتين 4G + 5G متصلتين بشريحة Barong baseband في المنتصف ، ولا يستخدم هذا الجيل طريقة التجسير هذه ، ولكنه يدمج 4G و 5G مع وحدة واحدة.
بالمقارنة مع Kirin 9000 ، شهدت المساحة الضخمة ل Charlotte CPU Cluster تغييرات كبيرة ، وتستخدم حافلة هذا الجيل ، على عكس الجيل السابق من الحافلات والنوى الكبيرة جدا ، مكتبات الأداء ، وهذا الجيل يستخدم فقط مكتبات الأداء للنوى الكبيرة جدا.
من حيث وحدة معالجة الرسومات ، فإن Maliang 910 من Charlotte هو تصميم Cu. مقياس تصميمه أصغر قليلا من الجيل السابق ، لحوالي 4CU مجموعتين من ALU Core ، كل مجموعة من 128Alus ، ما مجموعه 2x4x128Alus = 1024Alus ، التردد يصل إلى 750 ميجا هرتز ، الأداء النظري هو 1536Gflops ، والوسط هو GPU L2 Cache ، وهو حوالي 1 ميجا بايت. ** من حيث مواصفات وحدة معالجة الرسومات ، فهي ليست مثل IMG / MALI / Adreno / Rdna / Cuda الشائعة. **
ومع ذلك ، كما نعلم جميعا ، لا تمتلك Huawei قدرات تصنيع رقائق العمليات المتقدمة ، لذا فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو:
في حالة وجود جولات متعددة من العقوبات ، كيف صنعت Huawei ، أو الشركات المصنعة الصينية ، رقائق 7 نانومتر؟ **
الفارس الأبيض
في الماضي ، وثقت Huawei في TSMC ، ** كشف شخص ذي صلة ل Zhiwei أنه في ذلك الوقت ، رأت الإدارة العليا لشركة Huawei أن إمكانية قطع TSMC للإمداد كانت منخفضة. **
من ناحية ، قبل العقوبات ، توصل الجانبان إلى تعاون في إنتاج رقائق Kirin 9000 الأكثر تقدما في عملية 5 نانومتر ، وهما في حالة تعاون متعمق مستمر. من ناحية أخرى ، فإن مسبك الرقائق الذي يرسي تصنيع المصنع يرجع أيضا إلى اعتبارات التكلفة.
"الآن يبدو أنه في تلك البيئة ، يبدو من غير الحكمة الإصرار على وضع البيض في سلة واحدة ، بمجرد أن ترفض TSMC شريط Huawei (الإنتاج التجريبي) ، فلن تكون قادرة على مواصلة الإنتاج ، والمضي قدما في العملية التالية ، "قال الشخص المعني ل Zhiwei.
في مايو 2020 ، صعدت الولايات المتحدة العقوبات ، التي أعلنت قيودا على الشركات المصنعة التي تستخدم التكنولوجيا الأمريكية (مثل TSMC) لرقائق مسبك Huawei ، ولم يتم تنفيذ هذا الحظر على الفور ، وأعطت الولايات المتحدة فترة عازلة مدتها 120 يوما.
في مؤتمر النتائج في 16 يوليو 2020 ، اختارت TSMC تقديم تنازلات ، مشيرة إلى أنه بعد 14 سبتمبر ، لن تستمر TSMC في توريد الرقائق إلى Huawei.
كانت استجابة Huawei سريعة للغاية ، وفور إصدار العقوبات ، صدر قرار الإنتاج الضخم ل Kirin 9000 داخليا على الفور.
بشكل عام ، صممت HiSilicon رقائق لتمر عبر رقائق متعددة (بعد التصميم ، يتم إرسالها إلى المصنع لاختبار الإنتاج التجريبي) ، وأخبر موظف في القسم ذي الصلة في Huawei Zhiwei أنه ** في ذلك الوقت ، كان قرار Kirin 9000 في الأصل 3 مرات ، لكنه واجه أمر عقوبة بعد المرة الثانية ، لذلك "لم يتم استثمار المرة الثالثة ، وتم إنتاجها بكميات كبيرة مباشرة". ** ساعدت هذه الرقائق Huawei على دعم ما يقرب من عامين بعد الخفض الكامل.
في 31 أكتوبر 2020 ، عقد قسم تطوير رقائق Kirin والتكنولوجيا مؤتمرا صحفيا حول Kirin 9000 ، موضوعه الأساسي هو ** "الإيمان الراسخ ، لا تستسلم أبدا". **
الصورة قدمها الشخص الذي تمت مقابلته مشكورا
ومع ذلك ، فإن Kirin 9000 هي قطعة واحدة أقل مع قطعة واحدة ، ومن سيبني شريحة Kirin 9000S المستقبلية؟
2020 هي عقدة خاصة ، الشركات المصنعة الصينية في لحظة بقاء ليس فقط Huawei ، ولكن أيضا SMIC.
مهرجان منتصف الخريف لهذا العام ، والذي تزامن مع عطلة العيد الوطني ، تم استدعاء الموظف السابق في SMIC Xu Qin وزملائه في الفريق فجأة إلى الشركة ، وتلقوا الأخبار الصادمة بأن مكتب الصناعة والأمن (BIS) التابع لوزارة التجارة الأمريكية قد أرسل رسائل إلى بعض موردي SMIC وفقا للوائح مراقبة الاستيراد والتصدير الأمريكية ، مطالبا منهم بالتقدم بطلب للحصول على تراخيص التصدير قبل التوريد إلى SMIC.
تم إصدار الخبر رسميا فقط من قبل وزارة الدفاع الأمريكية في 4 ديسمبر ، والتي أعلنت أن أربع شركات صينية ، بما في ذلك SMIC ، تمت إضافتها رسميا إلى قائمة "المستخدمين النهائيين العسكريين".
في ذلك الوقت ، كانت SMIC هي الشركة المصنعة للرقائق في البر الرئيسي الصيني لتصبح واحدة من أشهر الشركات المصنعة في العالم ، وإذا لم تتمكن من الحصول على معدات ومواد خام متطورة من الخارج ، فإن تقدم نمو SMIC سيتباطأ بشكل خطير.
الذعر من المفاجأة وعمل التكيف في حالات الطوارئ يسيران جنبا إلى جنب. ** "يطلب من الجميع تحليل أجهزتهم الحالية ، ماذا لو توقفت؟" ما الحل؟ الأجزاء والمواد الخام والمعدات التي تحتاج إلى مصنعين أجانب للقيام بالخدمة ، هل يمكنك القيام بذلك بنفسك ، كم يمكنك أن تفعل؟ ** يتذكر شو تشين.
" أسوأ خطة هي القطع تماما وعدم التواصل مع بعضنا البعض. "
في المقابل ، تقوم الشركات الأمريكية ذات الصلة أيضا بتفسير المعلومات التي نشرتها الحكومة الأمريكية مع الفريق القانوني ، لكن القوانين واللوائح التي تنطوي على مصالح وطنية لا يمكن تنفيذها إلا من خلال مفاوضات ودية وفورية ، ولا يمكن عبور بركة الرعد بنصف خطوة. بعد فترة قصيرة من الذعر ، وجدت SMIC أن القيود ركزت على التكنولوجيا والمعدات المطلوبة للعمليات المتطورة ، وتركت "الرقبة العالقة" نفسا. لذلك ، تم دفع وتيرة الاستبدال المحلي إلى المسار السريع.
ومع ذلك ، فإن الأكثر تضررا هو فريق العمليات المتقدم في SMIC ، وفقا لأشخاص مقربين من SMIC ، ** كان هناك اقتراح داخلي لشراء معدات الطباعة الحجرية EUV من ASML ** (يشيع استخدامها في معدات المعالجة 7 نانومتر وما دونها) أولا ، أثناء تطوير تقنيات العمليات ذات الصلة.
** غير أن هذا الاقتراح لم يقبل. ** لأنه في ذلك الوقت ، استخدم كل من TSMC و Samsung لأول مرة الطباعة الحجرية DUV لإكمال "الإصدار الانتقالي" لعملية 7 نانومتر ، وفقط بعد تراكم المزيد من الخبرة والوصول إلى نطاق معين ، تم تقديم EUV. (دقة آلة الطباعة الحجرية DUV أقل من معدات EUV ، ويعتقد عموما أن عملية "5 نانومتر" هي حد التصنيع ، لكن الصناعة ستستخدم آلة الطباعة الحجرية EUV حوالي 7 نانومتر)
جزء آخر من السبب هو أن المعدات باهظة الثمن ، وتأخر وقت الطلب ، ويتم التشويش باستمرار على عمليات التسليم اللاحقة ، ولم يتم تسليمها.
خططت SMIC في الأصل للسير من 28 نانومتر إلى 20 نانومتر ، لكنها قررت لاحقا داخليا التخلي عن 20 نانومتر والانتقال مباشرة إلى 14 نانومتر الأكثر تقدما. في عام 2019 ، تم زيادة معدل عائد الإنتاج التجريبي بسرعة من 3٪ إلى 95٪ ، مما حقق الإنتاج الضخم.
بالنسبة لمرحلة تطوير شريحة 7 نانومتر ، يمكننا رؤيتها في رسالة ديسمبر 2020 من Mengsong Liang (الرئيس التنفيذي المشارك لشركة SMIC حاليا) إلى مجلس الإدارة. "خلال هذه الفترة (2017 ~ 2020) ، عملت بجد لإكمال تطوير التكنولوجيا من 28 نانومتر إلى 7 نانومتر ، أي ما مجموعه خمسة أجيال ... في الوقت الحاضر ، دخلت تقنيات 28 نانومتر و 14 نانومتر و 12 نانومتر و n + 1 الإنتاج الضخم ، كما تم الانتهاء من تطوير تقنية ** 7 نانومتر ، ويمكن أن تدخل على الفور الإنتاج الضخم المحفوف بالمخاطر في أبريل من العام المقبل (2021) **..."
ومن المثير للاهتمام ، أن وقت الإنتاج الضخم المقدر للمخاطر في الرسالة هو أبريل 2021 ، وهو ما يتوافق بشكل مدهش مع وقت إنتاج Kirin 9000s الذي تم الحكم عليه أعلاه. **
السؤال الجديد هو ، ما هي التكنولوجيا التي تستخدمها SMIC في غياب آلات الطباعة الحجرية المتقدمة؟ إذا كان الإنتاج الضخم لعملية 7 نانومتر على الرقائق المحلية ، فما هي المشاكل التي ستواجهها؟
** ارسم خطوطا رفيعة بفرشاة **
نحن بحاجة إلى إعادة فهم الشريحة ، وقد تحتوي الشريحة الرقيقة بالفعل على ما يصل إلى مائة طبقة بالداخل.
تتمثل عملية الرقاقة أولا في جعل مورفولوجيا الترانزستور على رقاقة السيليكون ، طبقة تلو الأخرى ، طبقة تلو الأخرى ، مكدسة الطبقة المعدنية العليا ، طبقة العزل ، طبقة التخميل ، والتي الجزء السفلي منها هو الأكثر نواة ، الجزء الأكثر تطورا من العملية ، المكثف والترانزستور هنا ، يسمى الجهاز الأساسي. بشكل عام ، تشير شريحة النانومتر التي نشير إليها إلى جزء الترانزستور السفلي.
أقل من 28 نانومتر ، بسبب تأثير الأنفاق الكمومية الخطير ، سيكون هناك تسرب ، ولا يمكن للترانزستور المستوي تلبية متطلبات الاستخدام ، ويجب لف البوابة مثل زعنفة السمك لصنع FinFET ، أي "ترانزستور تأثير مجال الزعانف". بالحديث عن ذلك ، جاء هذا الابتكار من البروفيسور هو تشنغ مينغ ، وهو عالم صيني وكبير مسؤولي التكنولوجيا السابق في TSMC.
في هذا الوقت ، يصعب تحديد الترانزستور المجسم بالطول ، لمعرفة مستوى العملية الذي يصل إليه ، أي المعروف باسم بضعة نانومترات ، اعتمادا على مؤشرات فنية متعددة ، مثل بوابات الترانزستور ، والحد الأدنى للتباعد بين الزعانف (Fin Pitch) ، ارتفاع الخلية ، وكثافة الترانزستور (كم عدد الترانزستورات التي يمكن استيعابها لكل ملليمتر على الشريحة).
يمكن لآلة الطباعة الحجرية الغاطسة 193nm DUV الحديثة أن توفر دقة نصف دورة تبلغ 36 ~ 40 نانومتر ، مما يلبي متطلبات عقد التكنولوجيا المنطقية 28 نانومتر. أصغر من هذا الحجم ، مطلوب طباعة حجرية مزدوجة أو حتى متعددة.
يتمثل جوهر تقنية الطباعة الحجرية المتعددة في تقسيم الطبقة الأصلية من الطباعة الحجرية إلى قناعين أو أكثر ، واستخدام الطباعة الحجرية المتعددة والنقش لتحقيق الطبقة الأصلية لتصميم النمط ، بحيث يمكنها حفر أكثر من قرص مضغوط واحد (البعد الحرج ، يشير إلى تصميم نمط خط خاص يعكس عرض الخط المميز للدائرة المتكاملة من أجل تقييم ومراقبة دقة المعالجة الرسومية للعملية في تصنيع القناع الضوئي للدائرة المتكاملة وعملية الطباعة الحجرية).
يستخدم التعرض المزدوج على نطاق واسع في عقد تقنية 22 نانومتر و 20 نانومتر و 16 نانومتر و 14 نانومتر بالإضافة إلى تصنيع الطبقة غير الحرجة للعملية المتقدمة. ولكن بعد نضوج تقنية آلة الطباعة الحجرية EUV ، استخدمت TSMC و Samsung تدريجيا آلة الطباعة الحجرية EUV ، وهو طريق تقني مختلف تماما ، يمكن أن يحقق تعرض واحد فقط التأثير.
تريد SMIC تحقيق 7 نانومتر بدون آلة الطباعة الحجرية EUV ، والتي يمكن القول إنها تستخدم "آلة التكنولوجيا القديمة القديمة" لتحقيق أهداف متقدمة ، والتي تشبه إلى حد ما النحت بمدقة حديدية. ** في عام 2019 ، أنتجت TSMC رقائق عقدة 7 نانومتر (N7) من خلال معدات DUV ، ثم بدأت في استخدام آلات الطباعة الحجرية EUV.
هناك العديد من الطرق التقنية لتحقيق الطباعة الحجرية المزدوجة أو حتى المتعددة ، مثل عملية LFLE ، عملية LELE ، عملية LELELE ، SADP ، تقنية SAQP ، إلخ.
تم الإبلاغ سابقا عن أن Huawei قد تستخدم ما يسمى بتقنية "تكديس الرقائق" لتحقيق تأثير رقائق 7 نانومتر مع شريحتين 14 نانومتر. لكن الشخص الذي يفهم عملية الرقائق أخبر Zhiwei أن هذا غير مرجح ، " بشكل عام ، يتم استخدام هذه العملية لتقنية تغليف HBM (ذاكرة النطاق الترددي العالي) ثلاثية الأبعاد ، وليس مشكلة 14 + 14 = 7 ، لحل تصميم التوجيه واستهلاك الطاقة والمساحة وغيرها من المشاكل بين الشريحتين صعبة للغاية ، ومن غير الواقعي تماما استخدامها في رقائق الهاتف المحمول. "
أخبر شخص ذي صلة Zhiwei أن SMIC تبنت مسار تقنية SAQP لتحقيق عملية 7 نانومتر.
كشف شخص آخر مقرب من SMIC أنه عندما انضم Liang Mengsong إلى SMIC في عام 2017 ، طلب من جميع الفنيين في القسم الذي كان مسؤولا عنه تعلم تقنية SAQP ، "يجب على المهندسين الجدد العمل لوقت إضافي لتعلم هذه التكنولوجيا." "**
إذن ما هي تقنية SAQP؟
الاسم الصيني ل SAQP هو "التعرض الرباعي الذاتي المحاذاة" ، ومبدأ تنفيذه بسيط وشائع:
(1) ارسم أولا "الشبكة" باستخدام آلة الطباعة الحجرية ، ثم استخدم آلة النقش لنقش "الشبكة" ؛
(2) طلاء ترسيب البخار الكيميائي على الشبكة المحفورة ؛
(3) تتم إزالة الطلاء على المستوى الأفقي عن طريق تقنية النقش ، وعند هذه النقطة نحصل على "جدار جانبي" يتكون من فيلم رقيق ؛
(4) جولة أخرى من الحفر ، بحيث نحصل على "شعرية" أكثر كثافة تتكون من الجدران الجانبية للفيلم ؛
(5) طلاء ترسيب البخار الكيميائي مرة أخرى ؛
(6) استخدم تقنية النقش لإزالة الطلاء على المستوى الأفقي ؛
(7) حفر مرة أخرى للحصول على "شعرية" أكثر تشفيرا ؛
(8) تحت كتلة الشبكة ، استمر في الحفر لأسفل ؛
(9) قم بإزالة الشبكة المطلية ، وترك "الشبكة" المطلوبة حقا.
قدم Zhiwei أيضا صورة GIF للجميع لفهمها بشكل أفضل:
حتى الآن ، استخدمنا تقنية النقش لرسم خطوط رفيعة باستخدام "فرشاة" سميكة جدا فقط مثل آلة الطباعة الحجرية DUV.
في الواقع ، بغض النظر عن النظرية التقنية المذكورة أعلاه ، فقد كانت موجودة منذ سنوات عديدة ، ولكن في الاختيار الفني واختيار العقدة للعملية ، سيكون منحنى التعلم مهما للغاية ، لأن كل خطوة تتطلب الكثير من المال والقوى العاملة.
وقد تكون قدرة SMIC على إنجاز مثل هذا الشيء الصعب ، بالإضافة إلى الموظفين الفنيين الرئيسيين ، مرتبطة بثقافتها المؤسسية.
يعتقد شو تشين أن "الطاعة والتنفيذ القوي والبراغماتية المطلقة على المستوى التقني" قد خلقت SMIC ، التي لها تاريخ يمتد لأكثر من 20 عاما.
**" بعد توضيح أهداف البحث والتطوير ، يتم توجيهها نحو النتائج ، ويتم تنفيذها بنسبة 100٪ ، وأكثر احتراما للأشخاص الذين يقومون بالأشياء. ** وفقا لملاحظاته ، فإن تغيير الموظفين له تأثير ضئيل على البحث والتطوير لمشاريع الشركة المختلفة ، إلى جانب التنفيذ القوي ، بحيث يمكن للشركة أن يكون لها تطور جيد.
** علمت Zhiwei بشائعة غير مؤكدة في الصناعة مفادها أن فريق العمليات المتقدمة في SMIC كان في يوم عطلة على مدار العام لمدة ثلاث سنوات متتالية ، مع يوم عطلة واحد فقط في يوم رأس السنة الجديدة. **
من وجهة نظر النتائج ، وفقا للعقدة الزمنية للتكنولوجيا المتقدمة السابقة ، ** استغرق SMIC 3 سنوات لإكمال طريق الشركات المصنعة الأخرى لمدة 10 سنوات. **
** الجمع أو العائد أو النجاح أو الفشل بضربة واحدة **
كشف الأشخاص المعنيون ل Zhiwei أنه بعد أن أنشأت شارلوت المشروع ، تم تعيين المسبك الأصلي على أنه SMIC ، وكان هذا هو الحل الوحيد الممكن ، عندما كانت Huawei في مرحلة المحاطة بالتكنولوجيا ، وكانت الرقائق المتقدمة المشتراة من TSMC على وشك النفاد ، كما تم إعاقة واردات المواد.
تجدر الإشارة إلى أنه أثناء تطوير شريحة Kirin 9000 ، كان لدى Huawei شريحة في SMIC ، "ولكن بعد ذلك لم تكن قيد التشغيل ، ولكن الجيل التالي (9000) هو" ، كما ذكر أحد موظفي SMIC. **
تحت ضغط العقوبات ، فإن de-A (الأمركة) على قدم وساق داخل Huawei. **" ليس فقط التقنية A ، والبرامج المكتبية ، والبرامج الاحترافية هي نفسها ، لا تفعل ذلك بنفسك ، وأخيرا تصل إلى المنتجات والتقنيات الأمريكية تماما الخروج من سير العمل ** ذكر موظف سابق أنه في ذلك الوقت ، ترجل قسم الاتصالات في Huawei مباشرة لإعادة إظهار الجدوى.
نظرا لأنه من المستحيل الحكم على مدى تشديد القيود ، فمن الأولويات القصوى إكمال الإنتاج الضخم لشارلوت في أقصر وقت ممكن. الخطوة الأولى في التعاون هي عملية الهجرة والمطابقة ، والتي غالبا ما يتم تجاهلها.
بشكل عام ، في العملية المتقدمة ، مخطط التصميم وكل مسبك هناك أيضا عملية تكيف ، TSMC ، Samsung وغيرها من مسابك العمليات المتقدمة لديها فريق خاص ل "تكييف تحويل الشفرة" ، ولكن ** " لم يكن لدى SMIC فريق ترحيل قاعدة التصميم هذا في ذلك الوقت ، أرسلت Huawei فريقا لتكييف العملية "** قال الأشخاص المعنيون إن العملية برمتها استغرقت حوالي 3 ~ 6 أشهر.
بعد ذلك ، يصبح العائد مفتاحا.
في مجال أشباه الموصلات ، يرتبط العائد بتكلفة الإنتاج الضخم للرقائق ، وكلما زادت جودة الرقائق المؤهلة في كل رقاقة ، انخفضت تكلفة الرقاقة. يتكون العائد النهائي من ناتج كل عملية ، حتى لو افترضنا أن كل عملية على خط fab تصل إلى 99٪ ، ثم بعد 500 عملية ، يكون العائد الإجمالي 0.66٪ فقط ، والنتيجة هي النفايات تماما. بشكل عام ، يمكن تقسيم العائد إلى عائد رقاقة (رقاقة السيليكون) ، وعائد القالب ، وعائد العبوة ، وعائد القالب له تأثير أكبر على إجمالي العائد.
أخبر الأشخاص المعنيون Zhiwei أن عائد شارلوت يبلغ حوالي 35٪ عندما يكون "الإنتاج الضخم للمخاطر" ، وبشكل عام ، من الضروري تحقيق الإنتاج الضخم بنسبة 50٪ على الأقل ، ولكن هذا أيضا ضعف تكلفة العملية التي يمكن أن تصل إلى أكثر من 90٪.
علمت Zhiwei أيضا أنه هذا العام ، تلقى مصنع التعبئة والتغليف طلبا لرقائق شارلوت ، ** وصل المصنع إلى طاقة إنتاجية شهرية تبلغ 4 ملايين قطعة في الأشهر الأخيرة. **
أما بالنسبة للعائد الإجمالي الحقيقي الآن ، فنحن لا نعرف ، لأنه يرتبط ارتباطا وثيقا بتكلفة الشريحة ، والتي يعتبرها المصنعون عموما سرا.
ومع ذلك ، كشف الموظفون المعنيون ل Zhiwei أن ** محصول شارلوت قد وصل إلى حوالي 50٪ -60٪ في المرحلة المبكرة من الإنتاج الضخم الرسمي ، كما أن ارتفاع العائد بعد ذلك كبير أيضا ، مما يمكن أن يدعم إنتاجه على نطاق واسع بتكاليف يمكن التحكم فيها. **
لذا ، يمكنك مشاهدة الأخبار: تهدف Huawei إلى شحن 60-70 مليون هاتف ذكي في عام 2024.
في عام 2022 ، ستكون شحنات الهواتف الذكية من Huawei حوالي 30 مليون فقط.
في هذه المرحلة ، ربما يمكننا أن نتنفس الصعداء ونقول:
** عبر القارب الخفيف جبال العشرة آلاف الثقيلة. **
بوستسكريبت
قد يكون نجاح Kirin 9000s علامة فارقة في توطين الرقائق ، لكن هذا ليس سوى انتصار مرحلي على الطريق الطويل. **
قال أحد العاملين في صناعة أشباه الموصلات بقلق ل Zhiwei أنه بعد عرض النتائج ، من المتوقع أن تكون العقوبات المستقبلية أكثر عنفا ، وهذا النجاح هو "التنفس" في المساحة المحدودة بموجب العقوبات ، **" عالق في الرقبة هذا الشيء ، هذه المرة عالق هنا ، في المرة القادمة؟ في المرة القادمة قد تصل إلى أعمق ". **
عند القيام بهذا المقال ، شعر Zhiwei حقا أن اختراقات الابتكار التكنولوجي هي نتيجة للعمليات التعاونية ، وعندما تستفيد الأزمة من الصناعة ، فمن المستحيل الحكم ببساطة على ما إذا كانت هذه كارثة أو فرصة للموت. العديد من الممارسين لديهم "اعتقاد" لا يمكن تفسيره. في نظرهم ، طالما أن الهدف محدد وعملي ومنسق ، فلا يوجد شيء لا يمكن تحقيقه.
كنا نظن ، هذا هو تقريبا ما يطلق عليه:
** الإيمان يمكن أن يحرك الجبال. **
الجيل القادم من الرقائق ، الذي يحمل الاسم الرمزي "ناشفيل" ، في طريقه. **
(بناء على طلب الأشخاص الذين تمت مقابلتهم، فإن أسماء الأشخاص المذكورين في المقال هي أسماء مستعارة)
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
1000 يوم لرقائق هواوي
تأليف: ريك
في الأيام الأخيرة من أغسطس 2023 ، شعر ليو يي بوضوح أن جو قسم الرقائق أصبح مختلفا بعض الشيء.
بدأ الزملاء في الصراخ بأنهم سيعودون بقوة هذه المرة ، وانتشرت الأجواء المتفائلة في جميع أنحاء Huawei.
دخلت لحظة الغليان لجميع الموظفين نقطة عالية ظهر يوم 29 ، ووجد ليو يي أن دائرة الأصدقاء نادرا ما يتم تنظيفها من قبل الزملاء - أطلقت Huawei الهاتف المحمول الرائد الجديد Mate 60 pro في متجرها الرسمي دون سابق إنذار.
وأكثر ما يقلق الناس هو: كيف تم تجهيز Kirin 9000s ب ** Mate 60 pro؟ **
سيكون قريبا عيد ميلاد Kirin 9000 ، وقبل ذلك ، نريد أن نخبرك قصة الجيل التالي من شريحة Kirin 9000S ، وهي قصة ملهمة.
تحقيقا لهذه الغاية ، وجد قسم التحرير أشخاصا مرتبطين بصناعة أشباه الموصلات ، وموظفين سابقين في Huawei ، وأشخاصا من مؤسسات المنبع والمصب في سلسلة التوريد ، على أمل الحصول على بعض الإجابات ، وشكرهم على المشاركة بأكبر قدر ممكن من الصراحة في نطاق محدود ، حتى نتمكن من الحصول على لمحة دقيقة عن مسار تطوير صناعة الرقائق في السنوات الثلاث الماضية قدر الإمكان.
من بينها ، شعر Zhiwei أنه ليس فقط Huawei ، ولكن سلسلة الصناعة بأكملها كانت تعمل معا لتحقيق هدف مشترك لإكمال هذه النتيجة.
** الاسم الرمزي ، شارلوت **
في الواقع ، منذ إطلاق مشروع Kirin ، تم تطوير العديد من الرقائق.
على سبيل المثال ، تم تطوير Kirin 920 و Kirin 910 وتسليمهما بالتوازي تقريبا ، وتعرف هذه الطريقة داخليا باسم "وضع التواء المنشفة". **
بعد ذلك ، كما هو معتاد ، عندما يكون Kirin 9000 في الإنتاج الضخم في عام 2020 ، يجب أن يكون هناك بالفعل مشاريع جديدة موازية قيد التطوير.
قام Wu Xu ، وهو شخص ذي صلة في صناعة الرقائق اتصلت به Zhiwei ، بتفكيك Huawei Mate60 Pro الذي تم شراؤه في 30 أغسطس وقطع رأس الشريحة.
بالإضافة إلى مراقبة وتحليل الهيكل الداخلي للرقاقة ، يتم تنفيذ Decap أيضا للعثور على تاريخ الإنتاج الضخم الحقيقي ل Kirin 9000s. في السابق ، ترددت شائعات على الإنترنت بأن "2035CN" على غلاف الشريحة يمثل أن الشريحة تم إنتاجها في الأسبوع 35 من عام 2020 ، لكنه يعتقد أن هذه المعلومات لها قيمة مرجعية قليلة ، ** أشبه بنوع من "التمويه" المربك. **
حصل Wu Xu على رمز خاص "2017" بعد التخليل والتضخيم ، وبعد عدة عمليات تحقق ، كان يعتقد أن ** هذا هو تاريخ TO (الشريط الخارجي) ، أي تاريخ الخطوة الأخيرة من تصميم الدوائر المتكاملة (IC) أو لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ** ، بشكل عام ، يظهر هذا الرقم في الطبقة 13 ~ 15 من الطبقة المعدنية للرقاقة.
** و "2017" يعني الأسبوع 17 من عام 2020. **
بشكل عام ، ستبدأ الشريحة الإنتاج الضخم بعد 100 ~ 200 يوم من الانتهاء ، لذلك يعتقد الشخص أن تاريخ الإنتاج الحقيقي ل Kirin 9000S في يده هو: أوائل عام 2021. **
قبل الإنتاج الضخم ، تمر الرقائق بأربع مراحل ، مرحلة التصميم ، مرحلة التطوير ، مرحلة الإنتاج التجريبي ومرحلة الإنتاج الضخم. غالبا ما يكون الشريط هو الرابط الأكثر أهمية وحرقا للمال في تصنيع الرقائق ، وقد قدرت بعض مصانع الرقائق أن الشريط من عملية 7 نانومتر يكلف 30 مليون دولار. تستمر هذه العملية ثلاثة أشهر على الأقل (بما في ذلك إعداد المواد الخام ، والطباعة الحجرية ، والمنشطات ، والطلاء الكهربائي ، والتعبئة والاختبار) ، وتمر بأكثر من 1000 عملية ، مع دورة إنتاج طويلة.
** إلى جانب وقت إخراج الشريط وتاريخ إنتاج الشريحة ، حكم الشخص على أن Kirin 9000s تم إنشاؤه في موعد لا يتجاوز عام 2020 على الأقل ، ولم يكن الغرض من الإنتاج في TSMC من البداية. **
أكد موظف آخر في Huawei ل Zhiwei أن وقت إنتاج Kirin 9000s كان حوالي عام ونصف ، ** الوقت "حوالي نهاية 19 عاما" ، وتم إنفاق بعض الطاقة في مرحلة التصميم.
قال الشخص إن HiSilicon يختلف عن مصانع تصميم الرقائق الأخرى في أنه "في الأساس سيقومون بعمل DTCO (تصميم الدوائر والتحسين المشترك للعملية) ، والتفاصيل لا مركزية إلى مستوى الترانزستور ، وليس فقط الأسلاك البسيطة." هذا له ميزة الأداء الأفضل ، مع عيب أخذ تصميم تقني أطول وأعلى.
على سبيل المثال ، تبلغ كثافة وأداء التصميم العادي 95٪ ، وبعد تحسين DTCO ، قد تصل إلى 100٪ أو أفضل ، ولكنها تستغرق وقتا طويلا وتتطلب تعاونا في التصميم مع بائعي FAB. يمكن لمصانع تصميم الرقائق المختلفة القيام بذلك ، ولكن في الأساس لا تفعل ذلك ، وتقوم كوالكوم أحيانا ببعض ذلك. "
وفقا للمعلومات التي لديها ، كان هناك نسخة داخل Kirin 9000s تسمى Hi36B0. ** Hi تعني Huawei HiSilicon ، 36 يمثل خط إنتاج Kirin الرائد ، و B0 تعني الجيل 11. في الإنتاج الضخم لهذه الشريحة ، تم اعتماد شعار جديد ، أي Hi36a0V120 بدلا من "b0". يمثل 2 و 0 في "V120" التالي تغييرات الإصدار وأرقام تكرار التحسين الصغيرة (يشير 1 بعد V إلى جيل المنتج على شرائح Huawei الأخرى ، على سبيل المثال ، الجيل الأول من شريحة التلفزيون هو V100 ، والجيل الثاني هو V200 ، لكن المعنى غير مؤكد في سلسلة Hi36 Kirin).
** بالإضافة إلى هذه السلسلة من الأسماء الرمزية ، فإن Kirin 9000s لها أيضا اسم لا ينسى في الداخل ، شارلوت ، اسم المدينة الأمريكية. **
على الرغم من أن شريحة Kirin تعرف باسم الوحش الأسطوري الصيني ، إلا أن النموذج المحدد تم تسميته دائما على اسم مدينة أمريكية داخليا. كان الجيل السابق من Kirin 9000 هو بالتيمور ، و 990 لفينيكس ، و 985 لتوكسون ، و 980 لأتلانتا ، و 970 لبوسطن.
من حيث العملية ، من مخطط SEM (المجهر الإلكتروني الماسح) ل Kirin 9000s الذي حصل عليه قسم التحرير في Zhiwei ، يبلغ ارتفاع خلية Kirin 9000s (ارتفاع الوحدة القياسي ، الذي يشيع استخدامه لقياس مستوى عملية الرقاقة) 240 نانومتر.
بعد التخليل ، تم تكبير الخريطة المحلية ل Kirin 9000s 600000 مرة
في عام 2020 ، عندما كشفت TSMC عن حلها الأصلي منخفض الطاقة وعالي الكثافة 7 نانومتر ، كانت قيمة ارتفاع الخلية أيضا 240 نانومتر.
ومع ذلك ، ليس هناك شك في أن Kirin 9000S من Huawei قد وصل إلى مستوى عملية 7 نانومتر. **
ترانزستور Kirin 9000S مرتب بدقة بعد تكبير 100000 مرة
في الوقت نفسه ، حصل قسم التحرير على مخطط الهيكل المادي للرقاقة ل Kirin 9000S ، وهيكل Kirin 9000S مختلف تماما عن شريحة الجيل السابق Kirin 9000.
لذلك ، يمكننا أن نخبرك بقليل من الإثارة أو الفخر هنا: ** Kirin 9000S هي شريحة جديدة تماما لم يتم تعديلها من مخزون Kirin 9000 ووصلت إلى عملية متقدمة 7 نانومتر. **
أخبر Wu Xu Zhiwei أن شارلوت لديها ما مجموعه 8 نوى ، وهي ثلاث مجموعات (طريقة ترتيب) ، والتوزيع هو 1 + 3 + 4 ، والتردد الرئيسي يصل إلى أكثر من 2600 ميجا هرتز ، ووحدة معالجة الرسومات هي Maleoon 910.
لطالما كان الجزء الأساسي 5G من Huawei عبارة عن تصميم مع وحدتين 4G + 5G متصلتين بشريحة Barong baseband في المنتصف ، ولا يستخدم هذا الجيل طريقة التجسير هذه ، ولكنه يدمج 4G و 5G مع وحدة واحدة.
بالمقارنة مع Kirin 9000 ، شهدت المساحة الضخمة ل Charlotte CPU Cluster تغييرات كبيرة ، وتستخدم حافلة هذا الجيل ، على عكس الجيل السابق من الحافلات والنوى الكبيرة جدا ، مكتبات الأداء ، وهذا الجيل يستخدم فقط مكتبات الأداء للنوى الكبيرة جدا.
من حيث وحدة معالجة الرسومات ، فإن Maliang 910 من Charlotte هو تصميم Cu. مقياس تصميمه أصغر قليلا من الجيل السابق ، لحوالي 4CU مجموعتين من ALU Core ، كل مجموعة من 128Alus ، ما مجموعه 2x4x128Alus = 1024Alus ، التردد يصل إلى 750 ميجا هرتز ، الأداء النظري هو 1536Gflops ، والوسط هو GPU L2 Cache ، وهو حوالي 1 ميجا بايت. ** من حيث مواصفات وحدة معالجة الرسومات ، فهي ليست مثل IMG / MALI / Adreno / Rdna / Cuda الشائعة. **
ومع ذلك ، كما نعلم جميعا ، لا تمتلك Huawei قدرات تصنيع رقائق العمليات المتقدمة ، لذا فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو:
في حالة وجود جولات متعددة من العقوبات ، كيف صنعت Huawei ، أو الشركات المصنعة الصينية ، رقائق 7 نانومتر؟ **
الفارس الأبيض
في الماضي ، وثقت Huawei في TSMC ، ** كشف شخص ذي صلة ل Zhiwei أنه في ذلك الوقت ، رأت الإدارة العليا لشركة Huawei أن إمكانية قطع TSMC للإمداد كانت منخفضة. **
من ناحية ، قبل العقوبات ، توصل الجانبان إلى تعاون في إنتاج رقائق Kirin 9000 الأكثر تقدما في عملية 5 نانومتر ، وهما في حالة تعاون متعمق مستمر. من ناحية أخرى ، فإن مسبك الرقائق الذي يرسي تصنيع المصنع يرجع أيضا إلى اعتبارات التكلفة.
"الآن يبدو أنه في تلك البيئة ، يبدو من غير الحكمة الإصرار على وضع البيض في سلة واحدة ، بمجرد أن ترفض TSMC شريط Huawei (الإنتاج التجريبي) ، فلن تكون قادرة على مواصلة الإنتاج ، والمضي قدما في العملية التالية ، "قال الشخص المعني ل Zhiwei.
في مايو 2020 ، صعدت الولايات المتحدة العقوبات ، التي أعلنت قيودا على الشركات المصنعة التي تستخدم التكنولوجيا الأمريكية (مثل TSMC) لرقائق مسبك Huawei ، ولم يتم تنفيذ هذا الحظر على الفور ، وأعطت الولايات المتحدة فترة عازلة مدتها 120 يوما.
في مؤتمر النتائج في 16 يوليو 2020 ، اختارت TSMC تقديم تنازلات ، مشيرة إلى أنه بعد 14 سبتمبر ، لن تستمر TSMC في توريد الرقائق إلى Huawei.
كانت استجابة Huawei سريعة للغاية ، وفور إصدار العقوبات ، صدر قرار الإنتاج الضخم ل Kirin 9000 داخليا على الفور.
بشكل عام ، صممت HiSilicon رقائق لتمر عبر رقائق متعددة (بعد التصميم ، يتم إرسالها إلى المصنع لاختبار الإنتاج التجريبي) ، وأخبر موظف في القسم ذي الصلة في Huawei Zhiwei أنه ** في ذلك الوقت ، كان قرار Kirin 9000 في الأصل 3 مرات ، لكنه واجه أمر عقوبة بعد المرة الثانية ، لذلك "لم يتم استثمار المرة الثالثة ، وتم إنتاجها بكميات كبيرة مباشرة". ** ساعدت هذه الرقائق Huawei على دعم ما يقرب من عامين بعد الخفض الكامل.
في 31 أكتوبر 2020 ، عقد قسم تطوير رقائق Kirin والتكنولوجيا مؤتمرا صحفيا حول Kirin 9000 ، موضوعه الأساسي هو ** "الإيمان الراسخ ، لا تستسلم أبدا". **
الصورة قدمها الشخص الذي تمت مقابلته مشكورا
ومع ذلك ، فإن Kirin 9000 هي قطعة واحدة أقل مع قطعة واحدة ، ومن سيبني شريحة Kirin 9000S المستقبلية؟
2020 هي عقدة خاصة ، الشركات المصنعة الصينية في لحظة بقاء ليس فقط Huawei ، ولكن أيضا SMIC.
مهرجان منتصف الخريف لهذا العام ، والذي تزامن مع عطلة العيد الوطني ، تم استدعاء الموظف السابق في SMIC Xu Qin وزملائه في الفريق فجأة إلى الشركة ، وتلقوا الأخبار الصادمة بأن مكتب الصناعة والأمن (BIS) التابع لوزارة التجارة الأمريكية قد أرسل رسائل إلى بعض موردي SMIC وفقا للوائح مراقبة الاستيراد والتصدير الأمريكية ، مطالبا منهم بالتقدم بطلب للحصول على تراخيص التصدير قبل التوريد إلى SMIC.
تم إصدار الخبر رسميا فقط من قبل وزارة الدفاع الأمريكية في 4 ديسمبر ، والتي أعلنت أن أربع شركات صينية ، بما في ذلك SMIC ، تمت إضافتها رسميا إلى قائمة "المستخدمين النهائيين العسكريين".
في ذلك الوقت ، كانت SMIC هي الشركة المصنعة للرقائق في البر الرئيسي الصيني لتصبح واحدة من أشهر الشركات المصنعة في العالم ، وإذا لم تتمكن من الحصول على معدات ومواد خام متطورة من الخارج ، فإن تقدم نمو SMIC سيتباطأ بشكل خطير.
الذعر من المفاجأة وعمل التكيف في حالات الطوارئ يسيران جنبا إلى جنب. ** "يطلب من الجميع تحليل أجهزتهم الحالية ، ماذا لو توقفت؟" ما الحل؟ الأجزاء والمواد الخام والمعدات التي تحتاج إلى مصنعين أجانب للقيام بالخدمة ، هل يمكنك القيام بذلك بنفسك ، كم يمكنك أن تفعل؟ ** يتذكر شو تشين.
" أسوأ خطة هي القطع تماما وعدم التواصل مع بعضنا البعض. "
في المقابل ، تقوم الشركات الأمريكية ذات الصلة أيضا بتفسير المعلومات التي نشرتها الحكومة الأمريكية مع الفريق القانوني ، لكن القوانين واللوائح التي تنطوي على مصالح وطنية لا يمكن تنفيذها إلا من خلال مفاوضات ودية وفورية ، ولا يمكن عبور بركة الرعد بنصف خطوة. بعد فترة قصيرة من الذعر ، وجدت SMIC أن القيود ركزت على التكنولوجيا والمعدات المطلوبة للعمليات المتطورة ، وتركت "الرقبة العالقة" نفسا. لذلك ، تم دفع وتيرة الاستبدال المحلي إلى المسار السريع.
ومع ذلك ، فإن الأكثر تضررا هو فريق العمليات المتقدم في SMIC ، وفقا لأشخاص مقربين من SMIC ، ** كان هناك اقتراح داخلي لشراء معدات الطباعة الحجرية EUV من ASML ** (يشيع استخدامها في معدات المعالجة 7 نانومتر وما دونها) أولا ، أثناء تطوير تقنيات العمليات ذات الصلة.
** غير أن هذا الاقتراح لم يقبل. ** لأنه في ذلك الوقت ، استخدم كل من TSMC و Samsung لأول مرة الطباعة الحجرية DUV لإكمال "الإصدار الانتقالي" لعملية 7 نانومتر ، وفقط بعد تراكم المزيد من الخبرة والوصول إلى نطاق معين ، تم تقديم EUV. (دقة آلة الطباعة الحجرية DUV أقل من معدات EUV ، ويعتقد عموما أن عملية "5 نانومتر" هي حد التصنيع ، لكن الصناعة ستستخدم آلة الطباعة الحجرية EUV حوالي 7 نانومتر)
جزء آخر من السبب هو أن المعدات باهظة الثمن ، وتأخر وقت الطلب ، ويتم التشويش باستمرار على عمليات التسليم اللاحقة ، ولم يتم تسليمها.
خططت SMIC في الأصل للسير من 28 نانومتر إلى 20 نانومتر ، لكنها قررت لاحقا داخليا التخلي عن 20 نانومتر والانتقال مباشرة إلى 14 نانومتر الأكثر تقدما. في عام 2019 ، تم زيادة معدل عائد الإنتاج التجريبي بسرعة من 3٪ إلى 95٪ ، مما حقق الإنتاج الضخم.
بالنسبة لمرحلة تطوير شريحة 7 نانومتر ، يمكننا رؤيتها في رسالة ديسمبر 2020 من Mengsong Liang (الرئيس التنفيذي المشارك لشركة SMIC حاليا) إلى مجلس الإدارة. "خلال هذه الفترة (2017 ~ 2020) ، عملت بجد لإكمال تطوير التكنولوجيا من 28 نانومتر إلى 7 نانومتر ، أي ما مجموعه خمسة أجيال ... في الوقت الحاضر ، دخلت تقنيات 28 نانومتر و 14 نانومتر و 12 نانومتر و n + 1 الإنتاج الضخم ، كما تم الانتهاء من تطوير تقنية ** 7 نانومتر ، ويمكن أن تدخل على الفور الإنتاج الضخم المحفوف بالمخاطر في أبريل من العام المقبل (2021) **..."
ومن المثير للاهتمام ، أن وقت الإنتاج الضخم المقدر للمخاطر في الرسالة هو أبريل 2021 ، وهو ما يتوافق بشكل مدهش مع وقت إنتاج Kirin 9000s الذي تم الحكم عليه أعلاه. **
السؤال الجديد هو ، ما هي التكنولوجيا التي تستخدمها SMIC في غياب آلات الطباعة الحجرية المتقدمة؟ إذا كان الإنتاج الضخم لعملية 7 نانومتر على الرقائق المحلية ، فما هي المشاكل التي ستواجهها؟
** ارسم خطوطا رفيعة بفرشاة **
نحن بحاجة إلى إعادة فهم الشريحة ، وقد تحتوي الشريحة الرقيقة بالفعل على ما يصل إلى مائة طبقة بالداخل.
تتمثل عملية الرقاقة أولا في جعل مورفولوجيا الترانزستور على رقاقة السيليكون ، طبقة تلو الأخرى ، طبقة تلو الأخرى ، مكدسة الطبقة المعدنية العليا ، طبقة العزل ، طبقة التخميل ، والتي الجزء السفلي منها هو الأكثر نواة ، الجزء الأكثر تطورا من العملية ، المكثف والترانزستور هنا ، يسمى الجهاز الأساسي. بشكل عام ، تشير شريحة النانومتر التي نشير إليها إلى جزء الترانزستور السفلي.
أقل من 28 نانومتر ، بسبب تأثير الأنفاق الكمومية الخطير ، سيكون هناك تسرب ، ولا يمكن للترانزستور المستوي تلبية متطلبات الاستخدام ، ويجب لف البوابة مثل زعنفة السمك لصنع FinFET ، أي "ترانزستور تأثير مجال الزعانف". بالحديث عن ذلك ، جاء هذا الابتكار من البروفيسور هو تشنغ مينغ ، وهو عالم صيني وكبير مسؤولي التكنولوجيا السابق في TSMC.
في هذا الوقت ، يصعب تحديد الترانزستور المجسم بالطول ، لمعرفة مستوى العملية الذي يصل إليه ، أي المعروف باسم بضعة نانومترات ، اعتمادا على مؤشرات فنية متعددة ، مثل بوابات الترانزستور ، والحد الأدنى للتباعد بين الزعانف (Fin Pitch) ، ارتفاع الخلية ، وكثافة الترانزستور (كم عدد الترانزستورات التي يمكن استيعابها لكل ملليمتر على الشريحة).
يمكن لآلة الطباعة الحجرية الغاطسة 193nm DUV الحديثة أن توفر دقة نصف دورة تبلغ 36 ~ 40 نانومتر ، مما يلبي متطلبات عقد التكنولوجيا المنطقية 28 نانومتر. أصغر من هذا الحجم ، مطلوب طباعة حجرية مزدوجة أو حتى متعددة.
يتمثل جوهر تقنية الطباعة الحجرية المتعددة في تقسيم الطبقة الأصلية من الطباعة الحجرية إلى قناعين أو أكثر ، واستخدام الطباعة الحجرية المتعددة والنقش لتحقيق الطبقة الأصلية لتصميم النمط ، بحيث يمكنها حفر أكثر من قرص مضغوط واحد (البعد الحرج ، يشير إلى تصميم نمط خط خاص يعكس عرض الخط المميز للدائرة المتكاملة من أجل تقييم ومراقبة دقة المعالجة الرسومية للعملية في تصنيع القناع الضوئي للدائرة المتكاملة وعملية الطباعة الحجرية).
يستخدم التعرض المزدوج على نطاق واسع في عقد تقنية 22 نانومتر و 20 نانومتر و 16 نانومتر و 14 نانومتر بالإضافة إلى تصنيع الطبقة غير الحرجة للعملية المتقدمة. ولكن بعد نضوج تقنية آلة الطباعة الحجرية EUV ، استخدمت TSMC و Samsung تدريجيا آلة الطباعة الحجرية EUV ، وهو طريق تقني مختلف تماما ، يمكن أن يحقق تعرض واحد فقط التأثير.
تريد SMIC تحقيق 7 نانومتر بدون آلة الطباعة الحجرية EUV ، والتي يمكن القول إنها تستخدم "آلة التكنولوجيا القديمة القديمة" لتحقيق أهداف متقدمة ، والتي تشبه إلى حد ما النحت بمدقة حديدية. ** في عام 2019 ، أنتجت TSMC رقائق عقدة 7 نانومتر (N7) من خلال معدات DUV ، ثم بدأت في استخدام آلات الطباعة الحجرية EUV.
هناك العديد من الطرق التقنية لتحقيق الطباعة الحجرية المزدوجة أو حتى المتعددة ، مثل عملية LFLE ، عملية LELE ، عملية LELELE ، SADP ، تقنية SAQP ، إلخ.
تم الإبلاغ سابقا عن أن Huawei قد تستخدم ما يسمى بتقنية "تكديس الرقائق" لتحقيق تأثير رقائق 7 نانومتر مع شريحتين 14 نانومتر. لكن الشخص الذي يفهم عملية الرقائق أخبر Zhiwei أن هذا غير مرجح ، " بشكل عام ، يتم استخدام هذه العملية لتقنية تغليف HBM (ذاكرة النطاق الترددي العالي) ثلاثية الأبعاد ، وليس مشكلة 14 + 14 = 7 ، لحل تصميم التوجيه واستهلاك الطاقة والمساحة وغيرها من المشاكل بين الشريحتين صعبة للغاية ، ومن غير الواقعي تماما استخدامها في رقائق الهاتف المحمول. "
أخبر شخص ذي صلة Zhiwei أن SMIC تبنت مسار تقنية SAQP لتحقيق عملية 7 نانومتر.
كشف شخص آخر مقرب من SMIC أنه عندما انضم Liang Mengsong إلى SMIC في عام 2017 ، طلب من جميع الفنيين في القسم الذي كان مسؤولا عنه تعلم تقنية SAQP ، "يجب على المهندسين الجدد العمل لوقت إضافي لتعلم هذه التكنولوجيا." "**
إذن ما هي تقنية SAQP؟
الاسم الصيني ل SAQP هو "التعرض الرباعي الذاتي المحاذاة" ، ومبدأ تنفيذه بسيط وشائع:
(1) ارسم أولا "الشبكة" باستخدام آلة الطباعة الحجرية ، ثم استخدم آلة النقش لنقش "الشبكة" ؛
(2) طلاء ترسيب البخار الكيميائي على الشبكة المحفورة ؛
(3) تتم إزالة الطلاء على المستوى الأفقي عن طريق تقنية النقش ، وعند هذه النقطة نحصل على "جدار جانبي" يتكون من فيلم رقيق ؛
(4) جولة أخرى من الحفر ، بحيث نحصل على "شعرية" أكثر كثافة تتكون من الجدران الجانبية للفيلم ؛
(5) طلاء ترسيب البخار الكيميائي مرة أخرى ؛
(6) استخدم تقنية النقش لإزالة الطلاء على المستوى الأفقي ؛
(7) حفر مرة أخرى للحصول على "شعرية" أكثر تشفيرا ؛
(8) تحت كتلة الشبكة ، استمر في الحفر لأسفل ؛
(9) قم بإزالة الشبكة المطلية ، وترك "الشبكة" المطلوبة حقا.
قدم Zhiwei أيضا صورة GIF للجميع لفهمها بشكل أفضل:
حتى الآن ، استخدمنا تقنية النقش لرسم خطوط رفيعة باستخدام "فرشاة" سميكة جدا فقط مثل آلة الطباعة الحجرية DUV.
في الواقع ، بغض النظر عن النظرية التقنية المذكورة أعلاه ، فقد كانت موجودة منذ سنوات عديدة ، ولكن في الاختيار الفني واختيار العقدة للعملية ، سيكون منحنى التعلم مهما للغاية ، لأن كل خطوة تتطلب الكثير من المال والقوى العاملة.
وقد تكون قدرة SMIC على إنجاز مثل هذا الشيء الصعب ، بالإضافة إلى الموظفين الفنيين الرئيسيين ، مرتبطة بثقافتها المؤسسية.
يعتقد شو تشين أن "الطاعة والتنفيذ القوي والبراغماتية المطلقة على المستوى التقني" قد خلقت SMIC ، التي لها تاريخ يمتد لأكثر من 20 عاما.
**" بعد توضيح أهداف البحث والتطوير ، يتم توجيهها نحو النتائج ، ويتم تنفيذها بنسبة 100٪ ، وأكثر احتراما للأشخاص الذين يقومون بالأشياء. ** وفقا لملاحظاته ، فإن تغيير الموظفين له تأثير ضئيل على البحث والتطوير لمشاريع الشركة المختلفة ، إلى جانب التنفيذ القوي ، بحيث يمكن للشركة أن يكون لها تطور جيد.
** علمت Zhiwei بشائعة غير مؤكدة في الصناعة مفادها أن فريق العمليات المتقدمة في SMIC كان في يوم عطلة على مدار العام لمدة ثلاث سنوات متتالية ، مع يوم عطلة واحد فقط في يوم رأس السنة الجديدة. **
من وجهة نظر النتائج ، وفقا للعقدة الزمنية للتكنولوجيا المتقدمة السابقة ، ** استغرق SMIC 3 سنوات لإكمال طريق الشركات المصنعة الأخرى لمدة 10 سنوات. **
** الجمع أو العائد أو النجاح أو الفشل بضربة واحدة **
كشف الأشخاص المعنيون ل Zhiwei أنه بعد أن أنشأت شارلوت المشروع ، تم تعيين المسبك الأصلي على أنه SMIC ، وكان هذا هو الحل الوحيد الممكن ، عندما كانت Huawei في مرحلة المحاطة بالتكنولوجيا ، وكانت الرقائق المتقدمة المشتراة من TSMC على وشك النفاد ، كما تم إعاقة واردات المواد.
تجدر الإشارة إلى أنه أثناء تطوير شريحة Kirin 9000 ، كان لدى Huawei شريحة في SMIC ، "ولكن بعد ذلك لم تكن قيد التشغيل ، ولكن الجيل التالي (9000) هو" ، كما ذكر أحد موظفي SMIC. **
تحت ضغط العقوبات ، فإن de-A (الأمركة) على قدم وساق داخل Huawei. **" ليس فقط التقنية A ، والبرامج المكتبية ، والبرامج الاحترافية هي نفسها ، لا تفعل ذلك بنفسك ، وأخيرا تصل إلى المنتجات والتقنيات الأمريكية تماما الخروج من سير العمل ** ذكر موظف سابق أنه في ذلك الوقت ، ترجل قسم الاتصالات في Huawei مباشرة لإعادة إظهار الجدوى.
نظرا لأنه من المستحيل الحكم على مدى تشديد القيود ، فمن الأولويات القصوى إكمال الإنتاج الضخم لشارلوت في أقصر وقت ممكن. الخطوة الأولى في التعاون هي عملية الهجرة والمطابقة ، والتي غالبا ما يتم تجاهلها.
بشكل عام ، في العملية المتقدمة ، مخطط التصميم وكل مسبك هناك أيضا عملية تكيف ، TSMC ، Samsung وغيرها من مسابك العمليات المتقدمة لديها فريق خاص ل "تكييف تحويل الشفرة" ، ولكن ** " لم يكن لدى SMIC فريق ترحيل قاعدة التصميم هذا في ذلك الوقت ، أرسلت Huawei فريقا لتكييف العملية "** قال الأشخاص المعنيون إن العملية برمتها استغرقت حوالي 3 ~ 6 أشهر.
بعد ذلك ، يصبح العائد مفتاحا.
في مجال أشباه الموصلات ، يرتبط العائد بتكلفة الإنتاج الضخم للرقائق ، وكلما زادت جودة الرقائق المؤهلة في كل رقاقة ، انخفضت تكلفة الرقاقة. يتكون العائد النهائي من ناتج كل عملية ، حتى لو افترضنا أن كل عملية على خط fab تصل إلى 99٪ ، ثم بعد 500 عملية ، يكون العائد الإجمالي 0.66٪ فقط ، والنتيجة هي النفايات تماما. بشكل عام ، يمكن تقسيم العائد إلى عائد رقاقة (رقاقة السيليكون) ، وعائد القالب ، وعائد العبوة ، وعائد القالب له تأثير أكبر على إجمالي العائد.
أخبر الأشخاص المعنيون Zhiwei أن عائد شارلوت يبلغ حوالي 35٪ عندما يكون "الإنتاج الضخم للمخاطر" ، وبشكل عام ، من الضروري تحقيق الإنتاج الضخم بنسبة 50٪ على الأقل ، ولكن هذا أيضا ضعف تكلفة العملية التي يمكن أن تصل إلى أكثر من 90٪.
علمت Zhiwei أيضا أنه هذا العام ، تلقى مصنع التعبئة والتغليف طلبا لرقائق شارلوت ، ** وصل المصنع إلى طاقة إنتاجية شهرية تبلغ 4 ملايين قطعة في الأشهر الأخيرة. **
أما بالنسبة للعائد الإجمالي الحقيقي الآن ، فنحن لا نعرف ، لأنه يرتبط ارتباطا وثيقا بتكلفة الشريحة ، والتي يعتبرها المصنعون عموما سرا.
ومع ذلك ، كشف الموظفون المعنيون ل Zhiwei أن ** محصول شارلوت قد وصل إلى حوالي 50٪ -60٪ في المرحلة المبكرة من الإنتاج الضخم الرسمي ، كما أن ارتفاع العائد بعد ذلك كبير أيضا ، مما يمكن أن يدعم إنتاجه على نطاق واسع بتكاليف يمكن التحكم فيها. **
لذا ، يمكنك مشاهدة الأخبار: تهدف Huawei إلى شحن 60-70 مليون هاتف ذكي في عام 2024.
في عام 2022 ، ستكون شحنات الهواتف الذكية من Huawei حوالي 30 مليون فقط.
في هذه المرحلة ، ربما يمكننا أن نتنفس الصعداء ونقول:
** عبر القارب الخفيف جبال العشرة آلاف الثقيلة. **
بوستسكريبت
قد يكون نجاح Kirin 9000s علامة فارقة في توطين الرقائق ، لكن هذا ليس سوى انتصار مرحلي على الطريق الطويل. **
قال أحد العاملين في صناعة أشباه الموصلات بقلق ل Zhiwei أنه بعد عرض النتائج ، من المتوقع أن تكون العقوبات المستقبلية أكثر عنفا ، وهذا النجاح هو "التنفس" في المساحة المحدودة بموجب العقوبات ، **" عالق في الرقبة هذا الشيء ، هذه المرة عالق هنا ، في المرة القادمة؟ في المرة القادمة قد تصل إلى أعمق ". **
عند القيام بهذا المقال ، شعر Zhiwei حقا أن اختراقات الابتكار التكنولوجي هي نتيجة للعمليات التعاونية ، وعندما تستفيد الأزمة من الصناعة ، فمن المستحيل الحكم ببساطة على ما إذا كانت هذه كارثة أو فرصة للموت. العديد من الممارسين لديهم "اعتقاد" لا يمكن تفسيره. في نظرهم ، طالما أن الهدف محدد وعملي ومنسق ، فلا يوجد شيء لا يمكن تحقيقه.
كنا نظن ، هذا هو تقريبا ما يطلق عليه:
** الإيمان يمكن أن يحرك الجبال. **
الجيل القادم من الرقائق ، الذي يحمل الاسم الرمزي "ناشفيل" ، في طريقه. **
(بناء على طلب الأشخاص الذين تمت مقابلتهم، فإن أسماء الأشخاص المذكورين في المقال هي أسماء مستعارة)