Pada hari-hari terakhir Agustus 2023, Liu Ye jelas merasa bahwa suasana departemen chip menjadi sedikit berbeda.
Rekan-rekan mulai berteriak bahwa mereka akan kembali dengan kuat kali ini, dan suasana optimis menyebar ke seluruh Huawei.
Saat mendidih semua staf memasuki titik tinggi pada siang hari pada tanggal 29, dan Liu Ye menemukan bahwa lingkaran pertemanan jarang disikat oleh rekan kerja - Huawei meluncurkan ponsel andalan baru Mate 60 pro di toko resminya tanpa peringatan.
Dan yang paling dikhawatirkan orang adalah: Bagaimana Kirin 9000-an yang dilengkapi dengan ** Mate 60 pro muncul? **
Ini akan segera menjadi hari ulang tahun Kirin 9000, dan sebelum itu, kami ingin menceritakan kisah chip generasi berikutnya Kirin 9000S, yang merupakan kisah inspiratif.
Untuk tujuan ini, departemen editorial menemukan orang-orang yang terkait dengan industri semikonduktor, mantan karyawan Huawei, dan orang-orang dari perusahaan hulu dan hilir dalam rantai pasokan, berharap mendapatkan beberapa jawaban, dan berterima kasih kepada mereka karena telah berbagi sejujur mungkin dalam lingkup terbatas, sehingga kita bisa mendapatkan sekilas jalur pengembangan industri chip dalam tiga tahun terakhir seakurat mungkin.
Di antara mereka, Zhiwei merasa bahwa tidak hanya Huawei, tetapi seluruh rantai industri bekerja sama untuk tujuan bersama untuk menyelesaikan hasil ini.
Nama kode, Charlotte
Faktanya, sejak peluncuran proyek Kirin, banyak chip telah terhuyung-huyung dan dikembangkan.
Misalnya, Kirin 920 dan Kirin 910 dikembangkan dan dikirim hampir secara paralel, dan metode ini secara internal dikenal sebagai "mode memutar handuk". **
Kemudian, seperti biasa, ketika Kirin 9000 diproduksi massal pada tahun 2020, seharusnya sudah ada proyek baru paralel dalam pengembangan.
Wu Xu, orang yang relevan di industri chip yang dihubungi oleh Zhiwei, membongkar Huawei Mate60 Pro yang dibeli pada 30 Agustus dan memenggal chip tersebut.
Selain mengamati dan menganalisis struktur internal chip, Decap juga dilakukan untuk menemukan tanggal produksi massal nyata dari Kirin 9000-an. Sebelumnya, dikabarkan di Internet bahwa "2035CN" pada cangkang chip mewakili bahwa chip tersebut diproduksi pada minggu ke-35 tahun 2020, tetapi ia percaya bahwa informasi ini memiliki sedikit nilai referensi, ** lebih seperti semacam "kamuflase" yang membingungkan. **
Wu Xu memperoleh kode khusus "2017" setelah pengawetan dan amplifikasi, dan setelah beberapa verifikasi, dia percaya bahwa **Ini adalah tanggal TO (tape-out), yaitu tanggal langkah terakhir dari desain sirkuit terpadu (IC) atau papan sirkuit cetak (PCB) **, secara umum, angka ini muncul di lapisan ke-13 ~ 15 dari lapisan logam chip.
**Dan "2017" berarti, minggu ke-17 tahun 2020. **
Umumnya, chip akan memulai produksi massal 100 ~ 200 hari setelah finalisasi, sehingga orang tersebut percaya bahwa tanggal produksi sebenarnya dari Kirin 9000S di tangannya adalah: awal 2021. **
Sebelum produksi massal, chip melalui empat tahap, tahap desain, tahap pengembangan, tahap produksi percobaan dan tahap produksi massal. Tape-out sering kali merupakan mata rantai yang paling penting dan membakar uang dalam pembuatan chip, dan beberapa pabrik chip memperkirakan bahwa tape-out dari proses 7nm menelan biaya $ 30 juta. Proses ini berlangsung setidaknya tiga bulan (termasuk persiapan bahan baku, litografi, doping, elektroplating, pengemasan dan pengujian), dan melewati lebih dari 1.000 proses, dengan siklus produksi yang panjang.
**Dikombinasikan dengan waktu tape-out dan tanggal produksi chip, orang tersebut menilai bahwa Kirin 9000 didirikan setidaknya selambat-lambatnya tahun 2020, dan tujuannya bukan untuk diproduksi di TSMC sejak awal. **
Karyawan Huawei lainnya mengkonfirmasi kepada Zhiwei bahwa waktu produksi Kirin 9000-an adalah sekitar satu setengah tahun, ** waktu "sekitar akhir 19 tahun", dan sebagian energi dihabiskan dalam tahap desain.
Orang itu mengatakan bahwa HiSilicon berbeda dari pabrik desain chip lainnya karena "pada dasarnya mereka akan melakukan DTCO (desain sirkuit dan optimasi bersama proses), dan detailnya didesentralisasi ke tingkat transistor, bukan hanya kabel sederhana." Ini memiliki keuntungan dari kinerja yang lebih baik, dengan kerugian mengambil desain teknis yang lebih lama dan lebih tinggi.
Misalnya, kepadatan dan kinerja desain normal adalah 95%, dan setelah pengoptimalan DTCO, mungkin mencapai 100% atau lebih baik, tetapi memakan waktu dan membutuhkan kolaborasi desain dengan vendor FAB. Berbagai pabrik desain chip dapat melakukannya, tetapi pada dasarnya tidak melakukannya, dan Qualcomm terkadang melakukannya. "
Menurut informasi yang dimilikinya, ada versi di dalam Kirin 9000-an yang disebut Hi36B0. **Hi adalah singkatan dari Huawei HiSilicon, 36 mewakili lini produk unggulan Kirin, dan B0 adalah singkatan dari generasi ke-11. Dalam produksi massal chip ini, logo baru diadopsi, yaitu Hi36a0V120 alih-alih "b0". 2 dan 0 dalam "V120" berikut mewakili perubahan versi dan nomor iterasi pengoptimalan kecil (1 setelah V mengacu pada generasi produk pada chip Huawei lainnya, misalnya, generasi pertama chip TV adalah V100, dan generasi kedua adalah V200, tetapi artinya tidak pasti pada seri Hi36 Kirin).
**Selain rangkaian nama kode ini, Kirin 9000-an juga memiliki nama yang lebih mudah diingat di dalamnya, Charlotte, nama kota Amerika. **
Meskipun chip Kirin dikenal sebagai binatang mitos Cina, model spesifiknya selalu dinamai menurut kota Amerika secara internal. Generasi sebelumnya Kirin 9000 adalah Baltimore, 990 untuk Phoenix, 985 untuk Tucson, 980 untuk Atlanta, dan 970 untuk Boston.
Dalam hal proses, dari diagram SEM (scanning electron microscope) dari Kirin 9000s yang diperoleh oleh departemen editorial Zhiwei, Cell Height of the Kirin 9000s (tinggi satuan standar, biasa digunakan untuk mengukur tingkat proses chip) adalah 240nm.
Setelah pengawetan, peta lokal Kirin 9000-an diperbesar 600.000 kali
Pada tahun 2020, ketika TSMC mengungkapkan solusi daya rendah dan kepadatan tinggi 7nm aslinya, nilai Tinggi Sel juga 240nm.
Yang mengatakan, tidak ada keraguan bahwa Huawei Kirin 9000S telah mencapai tingkat proses 7nm. **
Transistor Kirin 9000S yang tersusun rapi setelah pembesaran 100.000 kali
Pada saat yang sama, departemen editorial memperoleh diagram struktur fisik chip Kirin 9000S, dan struktur Kirin 9000S sangat berbeda dari chip generasi sebelumnya Kirin 9000.
Oleh karena itu, kami dapat memberi tahu Anda dengan sedikit kegembiraan atau kebanggaan di sini: **Kirin 9000S adalah chip baru yang tidak dimodifikasi dari inventaris Kirin 9000 dan telah mencapai proses lanjutan 7nm. **
Wu Xu memberi tahu Zhiwei bahwa Charlotte memiliki total 8 core, yaitu tiga cluster (cara pengaturan), distribusinya 1+3+4, frekuensi utama hingga lebih dari 2600MHz, dan GPU-nya adalah Maleoon 910.
Bagian baseband 5G Huawei selalu berupa desain dengan 4G + 5G dua modul yang terhubung dengan chip baseband Barong di tengah, dan generasi ini tidak menggunakan metode bridging ini, tetapi mengintegrasikan 4G dan 5G dengan satu modul.
Dibandingkan dengan Kirin 9000, area besar Charlotte CPU Cluster telah mengalami perubahan besar, dan bus generasi ini, tidak seperti bus generasi sebelumnya dan inti super besar, menggunakan pustaka kinerja, dan generasi ini hanya menggunakan pustaka kinerja untuk inti super besar.
Dalam hal GPU, Charlotte Maliang 910 adalah desain Cu. Skala desainnya sedikit lebih kecil dari generasi sebelumnya, untuk sekitar 4CU dua kelompok ALU Core, masing-masing kelompok 128Alus, total 2x4x128Alus = 1024Alus, frekuensinya hingga 750Mhz, kinerja teoretisnya adalah 1536Gflops, dan tengahnya adalah GPU L2 Cache, yaitu sekitar 1MiByte. **Dalam hal spesifikasi GPU, ini tidak sama dengan IMG/MALI/Adreno/Rdna/Cuda yang umum. **
Namun, seperti yang kita semua tahu, Huawei tidak memiliki kemampuan manufaktur chip proses canggih, sehingga muncul pertanyaan:
Dalam kasus beberapa putaran sanksi, bagaimana Huawei, atau produsen Cina, membuat chip 7nm? **
Ksatria Putih
Di masa lalu, Huawei mempercayai TSMC, ** orang yang relevan mengungkapkan kepada Zhiwei bahwa pada saat itu, manajemen senior Huawei telah menilai bahwa kemungkinan TSMC memotong pasokan rendah. **
Di satu sisi, sebelum sanksi, kedua belah pihak telah mencapai kerja sama dalam produksi chip Kirin 9000 proses 5nm proses paling canggih, dan berada dalam situasi kerja sama mendalam yang berkelanjutan. Di sisi lain, chip foundry anchoring manufaktur pabrik juga karena pertimbangan biaya.
"Sekarang tampaknya di lingkungan itu, tampaknya tidak bijaksana untuk bersikeras memasukkan telur ke dalam satu keranjang, begitu TSMC menolak tape-out Huawei (produksi percobaan), itu tidak akan dapat melanjutkan produksi, dan melalui proses berikut," kata orang yang relevan kepada Zhiwei.
Pada Mei 2020, Amerika Serikat meningkatkan sanksi, yang mengumumkan pembatasan produsen yang menggunakan teknologi Amerika (seperti TSMC) ke chip pengecoran Huawei, larangan ini tidak segera diterapkan, dan Amerika Serikat memberikan periode penyangga 120 hari.
Pada konferensi hasil pada 16 Juli 2020, TSMC memilih untuk berkompromi, menunjukkan bahwa setelah 14 September, TSMC tidak akan lagi terus memasok chip ke Huawei.
Respons Huawei sangat cepat, dan segera setelah sanksi dikeluarkan, keputusan untuk memproduksi massal Kirin 9000 segera dikeluarkan secara internal.
Secara umum, HiSilicon merancang chip untuk melewati beberapa wafer (setelah desain, mereka dikirim ke pabrik untuk pengujian produksi percobaan), dan seorang karyawan departemen terkait Huawei mengatakan kepada Zhiwei bahwa **Pada saat itu, keputusan Kirin 9000 awalnya akan dilemparkan 3 kali, tetapi menghadapi perintah sanksi setelah yang kedua kalinya, jadi "ketiga kalinya tidak diinvestasikan, dan langsung diproduksi secara massal". ** Chip ini membantu Huawei mendukung hampir dua tahun setelah pemotongan total.
Pada tanggal 31 Oktober 2020, Departemen Pengembangan Chip dan Teknologi Kirin mengadakan konferensi pers Kirin 9000, yang tema intinya adalah ** "Iman yang Teguh, Jangan Pernah Menyerah". **
Foto milik narasumber
Namun, Kirin 9000 adalah satu bagian kurang dengan satu, dan siapa yang akan membangun chip masa depan Kirin 9000S?
2020 adalah simpul khusus, pabrikan Cina berada dalam momen bertahan hidup tidak hanya Huawei, tetapi juga SMIC.
Festival Pertengahan Musim Gugur tahun ini, yang bertepatan dengan liburan Hari Nasional, mantan karyawan SMIC Xu Qin dan rekan timnya tiba-tiba dipanggil ke perusahaan, dan mereka menerima berita mengejutkan bahwa Biro Industri dan Keamanan (BIS) Departemen Perdagangan AS telah mengirim surat ke beberapa pemasok SMIC sesuai dengan peraturan kontrol impor dan ekspor AS, mengharuskan mereka untuk mengajukan lisensi ekspor sebelum memasok ke SMIC.
Berita itu baru dirilis secara resmi oleh Departemen Pertahanan AS pada 4 Desember, yang mengumumkan bahwa empat perusahaan China, termasuk SMIC, secara resmi ditambahkan ke daftar "pengguna akhir militer."
Pada saat itu, SMIC adalah produsen chip daratan Cina yang paling mungkin menjadi salah satu produsen paling populer di dunia, dan jika tidak dapat memperoleh peralatan canggih dan bahan baku dari luar negeri, kemajuan pertumbuhan SMIC akan sangat melambat.
Kepanikan kejutan dan pekerjaan penyesuaian darurat berjalan seiring. ** "Ini meminta semua orang untuk menganalisis perangkat mereka saat ini, bagaimana jika berhenti?" Apa solusinya? Suku cadang, bahan baku, peralatan yang membutuhkan pabrikan asing untuk datang melakukan servis, dapatkah Anda melakukannya sendiri, berapa banyak yang dapat Anda lakukan? ** Xu Qin mengenang.
" Rencana terburuk adalah memotong sepenuhnya dan tidak berkomunikasi satu sama lain. "
Sejalan dengan itu, perusahaan-perusahaan Amerika yang relevan juga menafsirkan informasi yang dikeluarkan oleh pemerintah AS dengan tim hukum, tetapi undang-undang dan peraturan yang melibatkan kepentingan nasional hanya dapat dilaksanakan melalui negosiasi yang bersahabat dan segera, dan tidak dapat menyeberangi kolam guntur setengah langkah. Setelah beberapa saat panik, SMIC menemukan bahwa pembatasan berfokus pada teknologi dan peralatan yang diperlukan untuk proses kelas atas, dan "leher macet" meninggalkan nafas. Oleh karena itu, laju substitusi domestik telah didorong ke jalur cepat.
Namun, yang paling terpengaruh adalah tim proses lanjutan SMIC, menurut orang-orang yang dekat dengan SMIC, **Telah ada proposal internal untuk membeli peralatan litografi EUV ASML ** (biasa digunakan dalam peralatan proses 7nm dan di bawahnya) terlebih dahulu, sambil mengembangkan teknologi proses terkait.
**Namun, proposal ini tidak diterima. **Karena pada saat itu, baik TSMC dan Samsung pertama kali menggunakan litografi DUV untuk menyelesaikan "versi transisi" dari proses 7nm, dan hanya setelah mengumpulkan lebih banyak pengalaman dan mencapai skala tertentu EUV diperkenalkan. ( Akurasi mesin litografi DUV lebih rendah dari peralatan EUV, secara umum diyakini bahwa proses "5nm" adalah batas pembuatannya, tetapi industri akan menggunakan mesin litografi EUV sekitar 7nm)
Bagian lain dari alasannya adalah peralatannya terlalu mahal, waktu pesanan tertunda, dan pengiriman berikutnya terus-menerus macet, dan belum dikirim.
SMIC awalnya berencana untuk berbaris dari 28nm ke 20nm, tetapi kemudian secara internal memutuskan untuk meninggalkan 20nm dan langsung ke 14nm yang lebih maju. Pada tahun 2019, tingkat hasil produksi percontohan meningkat pesat dari 3% menjadi 95%, mencapai produksi massal.
Adapun tahap pengembangan chip 7nm, kita bisa melihatnya dalam surat Desember 2020 dari Mengsong Liang (saat ini co-CEO SMIC) kepada dewan direksi. "Selama periode ini (2017~2020), saya bekerja keras untuk menyelesaikan pengembangan teknologi dari 28nm menjadi 7nm, total lima generasi ... Saat ini, teknologi 28nm, 14nm, 12nm, dan n + 1 telah memasuki produksi massal, dan pengembangan teknologi ** 7nm juga telah selesai, dan dapat segera memasuki produksi massal berisiko pada April tahun depan (2021) ** ..."
Menariknya, perkiraan waktu produksi massal risiko dalam surat itu adalah April 2021, yang secara mengejutkan konsisten dengan waktu produksi Kirin 9000-an yang dinilai di atas. **
Pertanyaan barunya adalah, teknologi apa yang digunakan SMIC tanpa adanya mesin litografi canggih? Jika produksi massal proses 7nm ada pada chip dalam negeri, masalah apa yang akan dihadapi?
** Gambar garis tipis dengan kuas **
Kita perlu memahami kembali chip tersebut, dan chip tipis itu sebenarnya memiliki sebanyak seratus lapisan di dalamnya.
Proses chip adalah pertama-tama membuat morfologi transistor pada chip silikon, lapisan demi lapisan lapisan yang diendapkan, menumpuk lapisan logam atas, lapisan isolasi, lapisan pasif, di mana bagian bawah adalah inti paling banyak, bagian paling mutakhir dari proses, kapasitor dan transistor ada di sini, yang disebut perangkat yang mendasarinya. Umumnya, chip nanometer yang kami rujuk mengacu pada bagian transistor bawah.
Di bawah 28 nanometer, karena efek penerowongan kuantum yang serius, akan ada kebocoran, dan transistor planar tidak dapat memenuhi persyaratan penggunaan, dan gerbang harus dibungkus seperti sirip ikan untuk membuat FinFET, yaitu, "transistor efek medan sirip". Omong-omong, inovasi ini datang dari Profesor Hu Zhengming, seorang ilmuwan Tiongkok dan mantan chief technology officer TSMC.
Pada saat ini, transistor stereoskopik sebenarnya sulit untuk diukur dengan panjang, untuk melihat tingkat proses apa yang dicapainya, yaitu, umumnya dikenal sebagai beberapa nanometer, tergantung pada beberapa indikator teknis, seperti gerbang transistor, jarak minimum antara sirip (Fin Pitch), Tinggi Sel, dan kepadatan transistor (berapa banyak transistor yang dapat ditampung per milimeter pada chip).
Mesin litografi perendaman DUV 193nm yang canggih dapat memberikan resolusi setengah siklus 36 ~ 40nm, memenuhi persyaratan node teknologi logika 28nm. Lebih kecil dari ukuran ini, diperlukan litografi ganda atau bahkan ganda.
Inti dari teknologi litografi ganda adalah membagi lapisan litografi asli menjadi dua atau lebih topeng, dan menggunakan beberapa litografi dan etsa untuk mewujudkan lapisan asli desain pola, sehingga dapat mengetsa lebih dari satu CD eksposur (Dimensi Kritis, mengacu pada desain pola garis khusus yang mencerminkan lebar garis karakteristik sirkuit terpadu untuk mengevaluasi dan mengontrol akurasi pemrosesan grafis dari proses dalam pembuatan photomask sirkuit terpadu dan proses litografi).
Eksposur ganda banyak digunakan pada node teknologi 22nm, 20nm, 16nm, dan 14nm serta fabrikasi lapisan non-kritis proses lanjutan. Tetapi setelah teknologi mesin litografi EUV matang, TSMC dan Samsung secara bertahap menggunakan mesin litografi EUV, yang merupakan rute teknis yang sama sekali berbeda, hanya satu eksposur yang dapat mencapai efeknya.
SMIC ingin mencapai 7nm tanpa mesin litografi EUV, yang dapat dikatakan menggunakan "mesin tua teknologi lama" untuk mencapai tujuan lanjutan, yang agak mirip ukiran dengan alu besi. **Pada tahun 2019, TSMC memproduksi chip node 7nm (N7) melalui peralatan DUV, dan kemudian mulai menggunakan mesin litografi EUV.
Ada banyak jalur teknis untuk mencapai litografi ganda atau bahkan ganda, seperti proses LFLE, proses LELE, proses LELELE, SADP, teknologi SAQP, dll.
Sebelumnya telah dilaporkan bahwa Huawei dapat menggunakan apa yang disebut teknologi "chip stacking" untuk mencapai efek chip 7nm dengan dua chip 14nm. Tetapi seseorang yang memahami proses chip memberi tahu Zhiwei bahwa ini tidak mungkin, " Umumnya, proses ini digunakan untuk teknologi pengemasan 3D HBM (memori bandwidth tinggi), bukan masalah 14 + 14 = 7, untuk menyelesaikan desain perutean, konsumsi energi, area dan masalah lain antara kedua chipset sangat sulit, dan sama sekali tidak realistis untuk digunakan dalam chip ponsel. "
Orang yang relevan memberi tahu Zhiwei bahwa SMIC mengadopsi rute teknologi SAQP untuk mewujudkan proses 7 nm.
Orang lain yang dekat dengan SMIC mengungkapkan bahwa ketika Liang Mengsong bergabung dengan SMIC pada tahun 2017, dia mewajibkan semua teknisi di departemen yang menjadi tanggung jawabnya untuk mempelajari teknologi SAQP, "Insinyur baru harus bekerja lembur untuk mempelajari teknologi ini." "**
Jadi apa itu teknologi SAQP?
Nama Cina SAQP adalah "self-aligned quadruple exposure", dan prinsip implementasinya sederhana dan populer:
(1) Pertama-tama gambar "kisi" dengan mesin litografi, lalu gunakan mesin etsa untuk mengukir "kisi";
(2) Lapisan deposisi uap kimia pada kisi terukir;
(3) Lapisan pada bidang horizontal dihilangkan dengan teknologi etsa, di mana kita mendapatkan "dinding samping" yang terdiri dari film tipis;
(4) putaran etsa lain, sehingga kita mendapatkan "kisi" yang lebih padat yang terdiri dari dinding samping film;
(5) Lapisan deposisi uap kimia lagi;
(6) Gunakan teknologi etsa untuk menghilangkan lapisan pada bidang horizontal;
(7) Etsa lagi untuk mendapatkan "kisi" yang lebih terenkripsi;
(8) Di bawah blok kisi, lanjutkan ke bawah;
(9) Lepaskan kisi yang dilapisi, tinggalkan "kisi" yang benar-benar dibutuhkan.
Zhiwei juga memberikan GIF agar semua orang lebih mengerti:
Sejauh ini, kami telah menggunakan teknologi etsa untuk menggambar garis tipis hanya dengan "kuas" yang sangat tebal seperti mesin litografi DUV.
Sebenarnya, tidak peduli teori teknis mana yang disebutkan di atas, itu sudah ada selama bertahun-tahun, tetapi dalam pemilihan teknis dan pemilihan simpul proses, kurva pembelajaran akan sangat penting, karena setiap langkah membutuhkan banyak uang dan tenaga.
Dan kemampuan SMIC untuk mencapai hal yang sulit seperti itu, selain personel teknis utama, mungkin terkait dengan budaya perusahaannya.
Xu Qin percaya bahwa "kepatuhan, eksekusi yang kuat, dan pragmatisme mutlak di tingkat teknis" telah menciptakan SMIC, yang memiliki sejarah lebih dari 20 tahun.
**" Setelah mengklarifikasi tujuan R&D, itu berorientasi pada hasil, 100% dilaksanakan, dan lebih menghormati orang-orang yang melakukan sesuatu. ** Menurut pengamatannya, pergantian personel berdampak kecil pada penelitian dan pengembangan berbagai proyek perusahaan, ditambah dengan eksekusi yang kuat, sehingga perusahaan dapat memiliki perkembangan yang baik.
Zhiwei mengetahui rumor industri yang belum dikonfirmasi bahwa tim proses lanjutan SMIC telah libur sepanjang tahun selama tiga tahun berturut-turut, dengan hanya satu hari libur pada Hari Tahun Baru. **
Dari sudut pandang hasil, menurut simpul waktu dari teknologi canggih masa lalu, **SMIC memang membutuhkan waktu 3 tahun untuk menyelesaikan jalan pabrikan lain selama 10 tahun. **
** Kombinasi, hasil, keberhasilan atau kegagalan dalam satu gerakan **
Orang-orang yang relevan mengungkapkan kepada Zhiwei bahwa setelah Charlotte mendirikan proyek tersebut, pengecoran asli ditetapkan sebagai SMIC, dan ini adalah satu-satunya solusi yang layak, ketika Huawei berada dalam tahap dikelilingi oleh teknologi, dan chip canggih yang dibeli dari TSMC akan segera habis, dan impor material juga terhambat.
Perlu disebutkan bahwa selama pengembangan chip Kirin 9000, Huawei memiliki chip di SMIC, "tetapi kemudian tidak menyala, tetapi generasi berikutnya (9000-an) adalah," kata seorang karyawan SMIC. **
Di bawah tekanan sanksi, de-A (Amerikanisasi) sedang berjalan lancar di dalam Huawei. **" Tidak hanya teknis A, perangkat lunak perkantoran, perangkat lunak profesional juga sama, jangan lakukan sendiri, dan akhirnya mencapai produk dan teknologi AS sepenuhnya keluar dari alur kerja ** Seorang mantan karyawan menyebutkan bahwa pada saat itu, departemen komunikasi Huawei langsung turun untuk mendemonstrasikan kembali kelayakannya.
Karena tidak mungkin untuk menilai sejauh mana pembatasan pengetatan, itu adalah prioritas utama untuk menyelesaikan produksi massal Charlotte dalam waktu sesingkat mungkin. Langkah pertama dalam kerja sama adalah migrasi dan pencocokan proses, yang sering diabaikan.
Secara umum, dalam proses lanjutan, skema desain dan setiap pengecoran juga ada proses adaptasi, TSMC, Samsung dan pengecoran proses lanjutan lainnya memiliki tim khusus untuk "adaptasi transcoding", tetapi " SMIC tidak memiliki tim migrasi aturan desain seperti itu pada waktu itu, Huawei telah mengirim tim untuk menyesuaikan proses " Orang yang relevan mengatakan bahwa seluruh proses memakan waktu sekitar 3 ~ 6 bulan.
Setelah itu, hasil menjadi kunci.
Di bidang semikonduktor, hasil terkait dengan biaya produksi massal chip, dan chip kualitas yang lebih berkualitas pada setiap wafer, semakin rendah biaya chip. Hasil akhir terdiri dari produk dari setiap proses, bahkan jika kita berasumsi bahwa setiap proses pada garis fab setinggi 99%, maka setelah 500 proses, hasil keseluruhan hanya 0,66%, dan hasilnya benar-benar-. Secara umum, hasil dapat dibagi lagi menjadi hasil Wafer (wafer silikon), hasil Die, dan hasil paket, dan hasil Die memiliki dampak yang lebih besar pada hasil total.
Orang-orang yang relevan memberi tahu Zhiwei bahwa hasil Charlotte sekitar 35% ketika risiko produksi massal, dan secara umum, perlu untuk mencapai produksi massal setidaknya 50%, tetapi ini juga dua kali lipat biaya proses yang dapat mencapai lebih dari 90%.
Zhiwei juga mengetahui bahwa tahun ini, sebuah pabrik pengemasan menerima pesanan keripik Charlotte,** pabrik tersebut telah mencapai kapasitas produksi bulanan sebesar 4 juta keping dalam beberapa bulan terakhir. **
Adapun hasil total yang sebenarnya sekarang, kami tidak tahu, karena sangat terkait dengan biaya chip, yang umumnya dianggap sebagai rahasia oleh produsen.
Namun, personel yang relevan mengungkapkan kepada Zhiwei bahwa **Hasil Charlotte telah mencapai sekitar 50% -60% pada tahap awal produksi massal formal, dan hasil panen setelah itu juga cukup besar, yang dapat mendukung produksi skala besar dengan biaya yang dapat dikendalikan. **
Jadi, Anda dapat melihat beritanya: Huawei bertujuan untuk mengirimkan 60-70 juta smartphone pada tahun 2024.
Pada tahun 2022, pengiriman smartphone Huawei hanya akan menjadi sekitar 30 juta.
Pada titik ini, mungkin kita bisa bernapas lega dan berkata:
** Perahu ringan telah melintasi Sepuluh Ribu Pegunungan Berat. **
Postscript
Keberhasilan Kirin 9000-an mungkin menjadi tonggak sejarah dalam lokalisasi chip, tetapi ini hanya kemenangan bertahap di jalan panjang. **
Seorang praktisi industri semikonduktor dengan cemas berkata kepada Zhiwei bahwa setelah hasilnya ditunjukkan, diharapkan sanksi di masa depan akan lebih keras, dan keberhasilan ini adalah "bernafas" di ruang terbatas di bawah sanksi, **" terjebak di leher benda ini, kali ini terjebak di sini, lain kali? Lain kali Anda dapat menjangkau lebih dalam." **
Saat melakukan artikel ini, Zhiwei benar-benar merasa bahwa terobosan inovasi teknologi lebih merupakan hasil dari operasi kolaboratif, dan ketika krisis memanfaatkan industri, tidak mungkin untuk hanya menilai apakah ini bencana atau kesempatan untuk mati. Banyak praktisi memiliki "keyakinan" yang tidak dapat dijelaskan. Di mata mereka, selama tujuannya ditentukan dan pragmatis dan terkoordinasi, tidak ada yang tidak bisa dicapai.
Kami pikir, kira-kira inilah namanya:
** Iman dapat memindahkan gunung. **
Generasi chip berikutnya, dengan nama kode "Nashville," sedang dalam perjalanan. **
**( Atas permintaan orang yang diwawancarai, nama-nama orang yang disebutkan dalam artikel adalah nama samaran ) **
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
1000 hari untuk chip Huawei
Ditulis oleh: Rick
Pada hari-hari terakhir Agustus 2023, Liu Ye jelas merasa bahwa suasana departemen chip menjadi sedikit berbeda.
Rekan-rekan mulai berteriak bahwa mereka akan kembali dengan kuat kali ini, dan suasana optimis menyebar ke seluruh Huawei.
Saat mendidih semua staf memasuki titik tinggi pada siang hari pada tanggal 29, dan Liu Ye menemukan bahwa lingkaran pertemanan jarang disikat oleh rekan kerja - Huawei meluncurkan ponsel andalan baru Mate 60 pro di toko resminya tanpa peringatan.
Dan yang paling dikhawatirkan orang adalah: Bagaimana Kirin 9000-an yang dilengkapi dengan ** Mate 60 pro muncul? **
Ini akan segera menjadi hari ulang tahun Kirin 9000, dan sebelum itu, kami ingin menceritakan kisah chip generasi berikutnya Kirin 9000S, yang merupakan kisah inspiratif.
Untuk tujuan ini, departemen editorial menemukan orang-orang yang terkait dengan industri semikonduktor, mantan karyawan Huawei, dan orang-orang dari perusahaan hulu dan hilir dalam rantai pasokan, berharap mendapatkan beberapa jawaban, dan berterima kasih kepada mereka karena telah berbagi sejujur mungkin dalam lingkup terbatas, sehingga kita bisa mendapatkan sekilas jalur pengembangan industri chip dalam tiga tahun terakhir seakurat mungkin.
Di antara mereka, Zhiwei merasa bahwa tidak hanya Huawei, tetapi seluruh rantai industri bekerja sama untuk tujuan bersama untuk menyelesaikan hasil ini.
Nama kode, Charlotte
Faktanya, sejak peluncuran proyek Kirin, banyak chip telah terhuyung-huyung dan dikembangkan.
Misalnya, Kirin 920 dan Kirin 910 dikembangkan dan dikirim hampir secara paralel, dan metode ini secara internal dikenal sebagai "mode memutar handuk". **
Kemudian, seperti biasa, ketika Kirin 9000 diproduksi massal pada tahun 2020, seharusnya sudah ada proyek baru paralel dalam pengembangan.
Wu Xu, orang yang relevan di industri chip yang dihubungi oleh Zhiwei, membongkar Huawei Mate60 Pro yang dibeli pada 30 Agustus dan memenggal chip tersebut.
Selain mengamati dan menganalisis struktur internal chip, Decap juga dilakukan untuk menemukan tanggal produksi massal nyata dari Kirin 9000-an. Sebelumnya, dikabarkan di Internet bahwa "2035CN" pada cangkang chip mewakili bahwa chip tersebut diproduksi pada minggu ke-35 tahun 2020, tetapi ia percaya bahwa informasi ini memiliki sedikit nilai referensi, ** lebih seperti semacam "kamuflase" yang membingungkan. **
Wu Xu memperoleh kode khusus "2017" setelah pengawetan dan amplifikasi, dan setelah beberapa verifikasi, dia percaya bahwa **Ini adalah tanggal TO (tape-out), yaitu tanggal langkah terakhir dari desain sirkuit terpadu (IC) atau papan sirkuit cetak (PCB) **, secara umum, angka ini muncul di lapisan ke-13 ~ 15 dari lapisan logam chip.
**Dan "2017" berarti, minggu ke-17 tahun 2020. **
Umumnya, chip akan memulai produksi massal 100 ~ 200 hari setelah finalisasi, sehingga orang tersebut percaya bahwa tanggal produksi sebenarnya dari Kirin 9000S di tangannya adalah: awal 2021. **
Sebelum produksi massal, chip melalui empat tahap, tahap desain, tahap pengembangan, tahap produksi percobaan dan tahap produksi massal. Tape-out sering kali merupakan mata rantai yang paling penting dan membakar uang dalam pembuatan chip, dan beberapa pabrik chip memperkirakan bahwa tape-out dari proses 7nm menelan biaya $ 30 juta. Proses ini berlangsung setidaknya tiga bulan (termasuk persiapan bahan baku, litografi, doping, elektroplating, pengemasan dan pengujian), dan melewati lebih dari 1.000 proses, dengan siklus produksi yang panjang.
**Dikombinasikan dengan waktu tape-out dan tanggal produksi chip, orang tersebut menilai bahwa Kirin 9000 didirikan setidaknya selambat-lambatnya tahun 2020, dan tujuannya bukan untuk diproduksi di TSMC sejak awal. **
Karyawan Huawei lainnya mengkonfirmasi kepada Zhiwei bahwa waktu produksi Kirin 9000-an adalah sekitar satu setengah tahun, ** waktu "sekitar akhir 19 tahun", dan sebagian energi dihabiskan dalam tahap desain.
Orang itu mengatakan bahwa HiSilicon berbeda dari pabrik desain chip lainnya karena "pada dasarnya mereka akan melakukan DTCO (desain sirkuit dan optimasi bersama proses), dan detailnya didesentralisasi ke tingkat transistor, bukan hanya kabel sederhana." Ini memiliki keuntungan dari kinerja yang lebih baik, dengan kerugian mengambil desain teknis yang lebih lama dan lebih tinggi.
Misalnya, kepadatan dan kinerja desain normal adalah 95%, dan setelah pengoptimalan DTCO, mungkin mencapai 100% atau lebih baik, tetapi memakan waktu dan membutuhkan kolaborasi desain dengan vendor FAB. Berbagai pabrik desain chip dapat melakukannya, tetapi pada dasarnya tidak melakukannya, dan Qualcomm terkadang melakukannya. "
Menurut informasi yang dimilikinya, ada versi di dalam Kirin 9000-an yang disebut Hi36B0. **Hi adalah singkatan dari Huawei HiSilicon, 36 mewakili lini produk unggulan Kirin, dan B0 adalah singkatan dari generasi ke-11. Dalam produksi massal chip ini, logo baru diadopsi, yaitu Hi36a0V120 alih-alih "b0". 2 dan 0 dalam "V120" berikut mewakili perubahan versi dan nomor iterasi pengoptimalan kecil (1 setelah V mengacu pada generasi produk pada chip Huawei lainnya, misalnya, generasi pertama chip TV adalah V100, dan generasi kedua adalah V200, tetapi artinya tidak pasti pada seri Hi36 Kirin).
**Selain rangkaian nama kode ini, Kirin 9000-an juga memiliki nama yang lebih mudah diingat di dalamnya, Charlotte, nama kota Amerika. **
Meskipun chip Kirin dikenal sebagai binatang mitos Cina, model spesifiknya selalu dinamai menurut kota Amerika secara internal. Generasi sebelumnya Kirin 9000 adalah Baltimore, 990 untuk Phoenix, 985 untuk Tucson, 980 untuk Atlanta, dan 970 untuk Boston.
Dalam hal proses, dari diagram SEM (scanning electron microscope) dari Kirin 9000s yang diperoleh oleh departemen editorial Zhiwei, Cell Height of the Kirin 9000s (tinggi satuan standar, biasa digunakan untuk mengukur tingkat proses chip) adalah 240nm.
Setelah pengawetan, peta lokal Kirin 9000-an diperbesar 600.000 kali
Pada tahun 2020, ketika TSMC mengungkapkan solusi daya rendah dan kepadatan tinggi 7nm aslinya, nilai Tinggi Sel juga 240nm.
Yang mengatakan, tidak ada keraguan bahwa Huawei Kirin 9000S telah mencapai tingkat proses 7nm. **
Transistor Kirin 9000S yang tersusun rapi setelah pembesaran 100.000 kali
Pada saat yang sama, departemen editorial memperoleh diagram struktur fisik chip Kirin 9000S, dan struktur Kirin 9000S sangat berbeda dari chip generasi sebelumnya Kirin 9000.
Oleh karena itu, kami dapat memberi tahu Anda dengan sedikit kegembiraan atau kebanggaan di sini: **Kirin 9000S adalah chip baru yang tidak dimodifikasi dari inventaris Kirin 9000 dan telah mencapai proses lanjutan 7nm. **
Wu Xu memberi tahu Zhiwei bahwa Charlotte memiliki total 8 core, yaitu tiga cluster (cara pengaturan), distribusinya 1+3+4, frekuensi utama hingga lebih dari 2600MHz, dan GPU-nya adalah Maleoon 910.
Bagian baseband 5G Huawei selalu berupa desain dengan 4G + 5G dua modul yang terhubung dengan chip baseband Barong di tengah, dan generasi ini tidak menggunakan metode bridging ini, tetapi mengintegrasikan 4G dan 5G dengan satu modul.
Dibandingkan dengan Kirin 9000, area besar Charlotte CPU Cluster telah mengalami perubahan besar, dan bus generasi ini, tidak seperti bus generasi sebelumnya dan inti super besar, menggunakan pustaka kinerja, dan generasi ini hanya menggunakan pustaka kinerja untuk inti super besar.
Dalam hal GPU, Charlotte Maliang 910 adalah desain Cu. Skala desainnya sedikit lebih kecil dari generasi sebelumnya, untuk sekitar 4CU dua kelompok ALU Core, masing-masing kelompok 128Alus, total 2x4x128Alus = 1024Alus, frekuensinya hingga 750Mhz, kinerja teoretisnya adalah 1536Gflops, dan tengahnya adalah GPU L2 Cache, yaitu sekitar 1MiByte. **Dalam hal spesifikasi GPU, ini tidak sama dengan IMG/MALI/Adreno/Rdna/Cuda yang umum. **
Namun, seperti yang kita semua tahu, Huawei tidak memiliki kemampuan manufaktur chip proses canggih, sehingga muncul pertanyaan:
Dalam kasus beberapa putaran sanksi, bagaimana Huawei, atau produsen Cina, membuat chip 7nm? **
Ksatria Putih
Di masa lalu, Huawei mempercayai TSMC, ** orang yang relevan mengungkapkan kepada Zhiwei bahwa pada saat itu, manajemen senior Huawei telah menilai bahwa kemungkinan TSMC memotong pasokan rendah. **
Di satu sisi, sebelum sanksi, kedua belah pihak telah mencapai kerja sama dalam produksi chip Kirin 9000 proses 5nm proses paling canggih, dan berada dalam situasi kerja sama mendalam yang berkelanjutan. Di sisi lain, chip foundry anchoring manufaktur pabrik juga karena pertimbangan biaya.
"Sekarang tampaknya di lingkungan itu, tampaknya tidak bijaksana untuk bersikeras memasukkan telur ke dalam satu keranjang, begitu TSMC menolak tape-out Huawei (produksi percobaan), itu tidak akan dapat melanjutkan produksi, dan melalui proses berikut," kata orang yang relevan kepada Zhiwei.
Pada Mei 2020, Amerika Serikat meningkatkan sanksi, yang mengumumkan pembatasan produsen yang menggunakan teknologi Amerika (seperti TSMC) ke chip pengecoran Huawei, larangan ini tidak segera diterapkan, dan Amerika Serikat memberikan periode penyangga 120 hari.
Pada konferensi hasil pada 16 Juli 2020, TSMC memilih untuk berkompromi, menunjukkan bahwa setelah 14 September, TSMC tidak akan lagi terus memasok chip ke Huawei.
Respons Huawei sangat cepat, dan segera setelah sanksi dikeluarkan, keputusan untuk memproduksi massal Kirin 9000 segera dikeluarkan secara internal.
Secara umum, HiSilicon merancang chip untuk melewati beberapa wafer (setelah desain, mereka dikirim ke pabrik untuk pengujian produksi percobaan), dan seorang karyawan departemen terkait Huawei mengatakan kepada Zhiwei bahwa **Pada saat itu, keputusan Kirin 9000 awalnya akan dilemparkan 3 kali, tetapi menghadapi perintah sanksi setelah yang kedua kalinya, jadi "ketiga kalinya tidak diinvestasikan, dan langsung diproduksi secara massal". ** Chip ini membantu Huawei mendukung hampir dua tahun setelah pemotongan total.
Pada tanggal 31 Oktober 2020, Departemen Pengembangan Chip dan Teknologi Kirin mengadakan konferensi pers Kirin 9000, yang tema intinya adalah ** "Iman yang Teguh, Jangan Pernah Menyerah". **
Foto milik narasumber
Namun, Kirin 9000 adalah satu bagian kurang dengan satu, dan siapa yang akan membangun chip masa depan Kirin 9000S?
2020 adalah simpul khusus, pabrikan Cina berada dalam momen bertahan hidup tidak hanya Huawei, tetapi juga SMIC.
Festival Pertengahan Musim Gugur tahun ini, yang bertepatan dengan liburan Hari Nasional, mantan karyawan SMIC Xu Qin dan rekan timnya tiba-tiba dipanggil ke perusahaan, dan mereka menerima berita mengejutkan bahwa Biro Industri dan Keamanan (BIS) Departemen Perdagangan AS telah mengirim surat ke beberapa pemasok SMIC sesuai dengan peraturan kontrol impor dan ekspor AS, mengharuskan mereka untuk mengajukan lisensi ekspor sebelum memasok ke SMIC.
Berita itu baru dirilis secara resmi oleh Departemen Pertahanan AS pada 4 Desember, yang mengumumkan bahwa empat perusahaan China, termasuk SMIC, secara resmi ditambahkan ke daftar "pengguna akhir militer."
Pada saat itu, SMIC adalah produsen chip daratan Cina yang paling mungkin menjadi salah satu produsen paling populer di dunia, dan jika tidak dapat memperoleh peralatan canggih dan bahan baku dari luar negeri, kemajuan pertumbuhan SMIC akan sangat melambat.
Kepanikan kejutan dan pekerjaan penyesuaian darurat berjalan seiring. ** "Ini meminta semua orang untuk menganalisis perangkat mereka saat ini, bagaimana jika berhenti?" Apa solusinya? Suku cadang, bahan baku, peralatan yang membutuhkan pabrikan asing untuk datang melakukan servis, dapatkah Anda melakukannya sendiri, berapa banyak yang dapat Anda lakukan? ** Xu Qin mengenang.
" Rencana terburuk adalah memotong sepenuhnya dan tidak berkomunikasi satu sama lain. "
Sejalan dengan itu, perusahaan-perusahaan Amerika yang relevan juga menafsirkan informasi yang dikeluarkan oleh pemerintah AS dengan tim hukum, tetapi undang-undang dan peraturan yang melibatkan kepentingan nasional hanya dapat dilaksanakan melalui negosiasi yang bersahabat dan segera, dan tidak dapat menyeberangi kolam guntur setengah langkah. Setelah beberapa saat panik, SMIC menemukan bahwa pembatasan berfokus pada teknologi dan peralatan yang diperlukan untuk proses kelas atas, dan "leher macet" meninggalkan nafas. Oleh karena itu, laju substitusi domestik telah didorong ke jalur cepat.
Namun, yang paling terpengaruh adalah tim proses lanjutan SMIC, menurut orang-orang yang dekat dengan SMIC, **Telah ada proposal internal untuk membeli peralatan litografi EUV ASML ** (biasa digunakan dalam peralatan proses 7nm dan di bawahnya) terlebih dahulu, sambil mengembangkan teknologi proses terkait.
**Namun, proposal ini tidak diterima. **Karena pada saat itu, baik TSMC dan Samsung pertama kali menggunakan litografi DUV untuk menyelesaikan "versi transisi" dari proses 7nm, dan hanya setelah mengumpulkan lebih banyak pengalaman dan mencapai skala tertentu EUV diperkenalkan. ( Akurasi mesin litografi DUV lebih rendah dari peralatan EUV, secara umum diyakini bahwa proses "5nm" adalah batas pembuatannya, tetapi industri akan menggunakan mesin litografi EUV sekitar 7nm)
Bagian lain dari alasannya adalah peralatannya terlalu mahal, waktu pesanan tertunda, dan pengiriman berikutnya terus-menerus macet, dan belum dikirim.
SMIC awalnya berencana untuk berbaris dari 28nm ke 20nm, tetapi kemudian secara internal memutuskan untuk meninggalkan 20nm dan langsung ke 14nm yang lebih maju. Pada tahun 2019, tingkat hasil produksi percontohan meningkat pesat dari 3% menjadi 95%, mencapai produksi massal.
Adapun tahap pengembangan chip 7nm, kita bisa melihatnya dalam surat Desember 2020 dari Mengsong Liang (saat ini co-CEO SMIC) kepada dewan direksi. "Selama periode ini (2017~2020), saya bekerja keras untuk menyelesaikan pengembangan teknologi dari 28nm menjadi 7nm, total lima generasi ... Saat ini, teknologi 28nm, 14nm, 12nm, dan n + 1 telah memasuki produksi massal, dan pengembangan teknologi ** 7nm juga telah selesai, dan dapat segera memasuki produksi massal berisiko pada April tahun depan (2021) ** ..."
Menariknya, perkiraan waktu produksi massal risiko dalam surat itu adalah April 2021, yang secara mengejutkan konsisten dengan waktu produksi Kirin 9000-an yang dinilai di atas. **
Pertanyaan barunya adalah, teknologi apa yang digunakan SMIC tanpa adanya mesin litografi canggih? Jika produksi massal proses 7nm ada pada chip dalam negeri, masalah apa yang akan dihadapi?
** Gambar garis tipis dengan kuas **
Kita perlu memahami kembali chip tersebut, dan chip tipis itu sebenarnya memiliki sebanyak seratus lapisan di dalamnya.
Proses chip adalah pertama-tama membuat morfologi transistor pada chip silikon, lapisan demi lapisan lapisan yang diendapkan, menumpuk lapisan logam atas, lapisan isolasi, lapisan pasif, di mana bagian bawah adalah inti paling banyak, bagian paling mutakhir dari proses, kapasitor dan transistor ada di sini, yang disebut perangkat yang mendasarinya. Umumnya, chip nanometer yang kami rujuk mengacu pada bagian transistor bawah.
Di bawah 28 nanometer, karena efek penerowongan kuantum yang serius, akan ada kebocoran, dan transistor planar tidak dapat memenuhi persyaratan penggunaan, dan gerbang harus dibungkus seperti sirip ikan untuk membuat FinFET, yaitu, "transistor efek medan sirip". Omong-omong, inovasi ini datang dari Profesor Hu Zhengming, seorang ilmuwan Tiongkok dan mantan chief technology officer TSMC.
Pada saat ini, transistor stereoskopik sebenarnya sulit untuk diukur dengan panjang, untuk melihat tingkat proses apa yang dicapainya, yaitu, umumnya dikenal sebagai beberapa nanometer, tergantung pada beberapa indikator teknis, seperti gerbang transistor, jarak minimum antara sirip (Fin Pitch), Tinggi Sel, dan kepadatan transistor (berapa banyak transistor yang dapat ditampung per milimeter pada chip).
Mesin litografi perendaman DUV 193nm yang canggih dapat memberikan resolusi setengah siklus 36 ~ 40nm, memenuhi persyaratan node teknologi logika 28nm. Lebih kecil dari ukuran ini, diperlukan litografi ganda atau bahkan ganda.
Inti dari teknologi litografi ganda adalah membagi lapisan litografi asli menjadi dua atau lebih topeng, dan menggunakan beberapa litografi dan etsa untuk mewujudkan lapisan asli desain pola, sehingga dapat mengetsa lebih dari satu CD eksposur (Dimensi Kritis, mengacu pada desain pola garis khusus yang mencerminkan lebar garis karakteristik sirkuit terpadu untuk mengevaluasi dan mengontrol akurasi pemrosesan grafis dari proses dalam pembuatan photomask sirkuit terpadu dan proses litografi).
Eksposur ganda banyak digunakan pada node teknologi 22nm, 20nm, 16nm, dan 14nm serta fabrikasi lapisan non-kritis proses lanjutan. Tetapi setelah teknologi mesin litografi EUV matang, TSMC dan Samsung secara bertahap menggunakan mesin litografi EUV, yang merupakan rute teknis yang sama sekali berbeda, hanya satu eksposur yang dapat mencapai efeknya.
SMIC ingin mencapai 7nm tanpa mesin litografi EUV, yang dapat dikatakan menggunakan "mesin tua teknologi lama" untuk mencapai tujuan lanjutan, yang agak mirip ukiran dengan alu besi. **Pada tahun 2019, TSMC memproduksi chip node 7nm (N7) melalui peralatan DUV, dan kemudian mulai menggunakan mesin litografi EUV.
Ada banyak jalur teknis untuk mencapai litografi ganda atau bahkan ganda, seperti proses LFLE, proses LELE, proses LELELE, SADP, teknologi SAQP, dll.
Sebelumnya telah dilaporkan bahwa Huawei dapat menggunakan apa yang disebut teknologi "chip stacking" untuk mencapai efek chip 7nm dengan dua chip 14nm. Tetapi seseorang yang memahami proses chip memberi tahu Zhiwei bahwa ini tidak mungkin, " Umumnya, proses ini digunakan untuk teknologi pengemasan 3D HBM (memori bandwidth tinggi), bukan masalah 14 + 14 = 7, untuk menyelesaikan desain perutean, konsumsi energi, area dan masalah lain antara kedua chipset sangat sulit, dan sama sekali tidak realistis untuk digunakan dalam chip ponsel. "
Orang yang relevan memberi tahu Zhiwei bahwa SMIC mengadopsi rute teknologi SAQP untuk mewujudkan proses 7 nm.
Orang lain yang dekat dengan SMIC mengungkapkan bahwa ketika Liang Mengsong bergabung dengan SMIC pada tahun 2017, dia mewajibkan semua teknisi di departemen yang menjadi tanggung jawabnya untuk mempelajari teknologi SAQP, "Insinyur baru harus bekerja lembur untuk mempelajari teknologi ini." "**
Jadi apa itu teknologi SAQP?
Nama Cina SAQP adalah "self-aligned quadruple exposure", dan prinsip implementasinya sederhana dan populer:
(1) Pertama-tama gambar "kisi" dengan mesin litografi, lalu gunakan mesin etsa untuk mengukir "kisi";
(2) Lapisan deposisi uap kimia pada kisi terukir;
(3) Lapisan pada bidang horizontal dihilangkan dengan teknologi etsa, di mana kita mendapatkan "dinding samping" yang terdiri dari film tipis;
(4) putaran etsa lain, sehingga kita mendapatkan "kisi" yang lebih padat yang terdiri dari dinding samping film;
(5) Lapisan deposisi uap kimia lagi;
(6) Gunakan teknologi etsa untuk menghilangkan lapisan pada bidang horizontal;
(7) Etsa lagi untuk mendapatkan "kisi" yang lebih terenkripsi;
(8) Di bawah blok kisi, lanjutkan ke bawah;
(9) Lepaskan kisi yang dilapisi, tinggalkan "kisi" yang benar-benar dibutuhkan.
Zhiwei juga memberikan GIF agar semua orang lebih mengerti:
Sejauh ini, kami telah menggunakan teknologi etsa untuk menggambar garis tipis hanya dengan "kuas" yang sangat tebal seperti mesin litografi DUV.
Sebenarnya, tidak peduli teori teknis mana yang disebutkan di atas, itu sudah ada selama bertahun-tahun, tetapi dalam pemilihan teknis dan pemilihan simpul proses, kurva pembelajaran akan sangat penting, karena setiap langkah membutuhkan banyak uang dan tenaga.
Dan kemampuan SMIC untuk mencapai hal yang sulit seperti itu, selain personel teknis utama, mungkin terkait dengan budaya perusahaannya.
Xu Qin percaya bahwa "kepatuhan, eksekusi yang kuat, dan pragmatisme mutlak di tingkat teknis" telah menciptakan SMIC, yang memiliki sejarah lebih dari 20 tahun.
**" Setelah mengklarifikasi tujuan R&D, itu berorientasi pada hasil, 100% dilaksanakan, dan lebih menghormati orang-orang yang melakukan sesuatu. ** Menurut pengamatannya, pergantian personel berdampak kecil pada penelitian dan pengembangan berbagai proyek perusahaan, ditambah dengan eksekusi yang kuat, sehingga perusahaan dapat memiliki perkembangan yang baik.
Zhiwei mengetahui rumor industri yang belum dikonfirmasi bahwa tim proses lanjutan SMIC telah libur sepanjang tahun selama tiga tahun berturut-turut, dengan hanya satu hari libur pada Hari Tahun Baru. **
Dari sudut pandang hasil, menurut simpul waktu dari teknologi canggih masa lalu, **SMIC memang membutuhkan waktu 3 tahun untuk menyelesaikan jalan pabrikan lain selama 10 tahun. **
** Kombinasi, hasil, keberhasilan atau kegagalan dalam satu gerakan **
Orang-orang yang relevan mengungkapkan kepada Zhiwei bahwa setelah Charlotte mendirikan proyek tersebut, pengecoran asli ditetapkan sebagai SMIC, dan ini adalah satu-satunya solusi yang layak, ketika Huawei berada dalam tahap dikelilingi oleh teknologi, dan chip canggih yang dibeli dari TSMC akan segera habis, dan impor material juga terhambat.
Perlu disebutkan bahwa selama pengembangan chip Kirin 9000, Huawei memiliki chip di SMIC, "tetapi kemudian tidak menyala, tetapi generasi berikutnya (9000-an) adalah," kata seorang karyawan SMIC. **
Di bawah tekanan sanksi, de-A (Amerikanisasi) sedang berjalan lancar di dalam Huawei. **" Tidak hanya teknis A, perangkat lunak perkantoran, perangkat lunak profesional juga sama, jangan lakukan sendiri, dan akhirnya mencapai produk dan teknologi AS sepenuhnya keluar dari alur kerja ** Seorang mantan karyawan menyebutkan bahwa pada saat itu, departemen komunikasi Huawei langsung turun untuk mendemonstrasikan kembali kelayakannya.
Karena tidak mungkin untuk menilai sejauh mana pembatasan pengetatan, itu adalah prioritas utama untuk menyelesaikan produksi massal Charlotte dalam waktu sesingkat mungkin. Langkah pertama dalam kerja sama adalah migrasi dan pencocokan proses, yang sering diabaikan.
Secara umum, dalam proses lanjutan, skema desain dan setiap pengecoran juga ada proses adaptasi, TSMC, Samsung dan pengecoran proses lanjutan lainnya memiliki tim khusus untuk "adaptasi transcoding", tetapi " SMIC tidak memiliki tim migrasi aturan desain seperti itu pada waktu itu, Huawei telah mengirim tim untuk menyesuaikan proses " Orang yang relevan mengatakan bahwa seluruh proses memakan waktu sekitar 3 ~ 6 bulan.
Setelah itu, hasil menjadi kunci.
Di bidang semikonduktor, hasil terkait dengan biaya produksi massal chip, dan chip kualitas yang lebih berkualitas pada setiap wafer, semakin rendah biaya chip. Hasil akhir terdiri dari produk dari setiap proses, bahkan jika kita berasumsi bahwa setiap proses pada garis fab setinggi 99%, maka setelah 500 proses, hasil keseluruhan hanya 0,66%, dan hasilnya benar-benar-. Secara umum, hasil dapat dibagi lagi menjadi hasil Wafer (wafer silikon), hasil Die, dan hasil paket, dan hasil Die memiliki dampak yang lebih besar pada hasil total.
Orang-orang yang relevan memberi tahu Zhiwei bahwa hasil Charlotte sekitar 35% ketika risiko produksi massal, dan secara umum, perlu untuk mencapai produksi massal setidaknya 50%, tetapi ini juga dua kali lipat biaya proses yang dapat mencapai lebih dari 90%.
Zhiwei juga mengetahui bahwa tahun ini, sebuah pabrik pengemasan menerima pesanan keripik Charlotte,** pabrik tersebut telah mencapai kapasitas produksi bulanan sebesar 4 juta keping dalam beberapa bulan terakhir. **
Adapun hasil total yang sebenarnya sekarang, kami tidak tahu, karena sangat terkait dengan biaya chip, yang umumnya dianggap sebagai rahasia oleh produsen.
Namun, personel yang relevan mengungkapkan kepada Zhiwei bahwa **Hasil Charlotte telah mencapai sekitar 50% -60% pada tahap awal produksi massal formal, dan hasil panen setelah itu juga cukup besar, yang dapat mendukung produksi skala besar dengan biaya yang dapat dikendalikan. **
Jadi, Anda dapat melihat beritanya: Huawei bertujuan untuk mengirimkan 60-70 juta smartphone pada tahun 2024.
Pada tahun 2022, pengiriman smartphone Huawei hanya akan menjadi sekitar 30 juta.
Pada titik ini, mungkin kita bisa bernapas lega dan berkata:
** Perahu ringan telah melintasi Sepuluh Ribu Pegunungan Berat. **
Postscript
Keberhasilan Kirin 9000-an mungkin menjadi tonggak sejarah dalam lokalisasi chip, tetapi ini hanya kemenangan bertahap di jalan panjang. **
Seorang praktisi industri semikonduktor dengan cemas berkata kepada Zhiwei bahwa setelah hasilnya ditunjukkan, diharapkan sanksi di masa depan akan lebih keras, dan keberhasilan ini adalah "bernafas" di ruang terbatas di bawah sanksi, **" terjebak di leher benda ini, kali ini terjebak di sini, lain kali? Lain kali Anda dapat menjangkau lebih dalam." **
Saat melakukan artikel ini, Zhiwei benar-benar merasa bahwa terobosan inovasi teknologi lebih merupakan hasil dari operasi kolaboratif, dan ketika krisis memanfaatkan industri, tidak mungkin untuk hanya menilai apakah ini bencana atau kesempatan untuk mati. Banyak praktisi memiliki "keyakinan" yang tidak dapat dijelaskan. Di mata mereka, selama tujuannya ditentukan dan pragmatis dan terkoordinasi, tidak ada yang tidak bisa dicapai.
Kami pikir, kira-kira inilah namanya:
** Iman dapat memindahkan gunung. **
Generasi chip berikutnya, dengan nama kode "Nashville," sedang dalam perjalanan. **
**( Atas permintaan orang yang diwawancarai, nama-nama orang yang disebutkan dalam artikel adalah nama samaran ) **