Ağustos 2023'ün son günlerinde Liu Ye, çip departmanının atmosferinin biraz farklılaştığını açıkça hissetti.
Meslektaşları bu sefer güçlü bir şekilde geri döneceklerini haykırmaya başladı ve iyimser atmosfer Huawei'ye yayıldı.
Tüm personelin kaynama anı 29'unda öğlen saatlerinde yüksek bir noktaya girdi ve Liu Ye, arkadaş çevresinin meslektaşları tarafından nadiren fırçalandığını gördü - Huawei, yeni amiral gemisi cep telefonu Mate 60 pro'yu resmi mağazasında uyarı yapmadan piyasaya sürdü.
Ve insanların en çok endişelendiği şey şu: **Mate 9000 pro ile donatılmış Kirin 60'ler nasıl ortaya çıktı? **
Yakında Kirin 9000'in doğum günü olacak ve ondan önce size ilham verici bir hikaye olan yeni nesil çipi Kirin 9000S'nin hikayesini anlatmak istiyoruz.
Bu amaçla, yazı işleri departmanı, yarı iletken endüstrisi ile ilgili kişileri, Huawei'nin eski çalışanlarını ve tedarik zincirindeki yukarı ve aşağı işletmelerden insanları buldu, bazı cevaplar almayı umdu ve sınırlı bir kapsamda mümkün olduğunca açık bir şekilde paylaştıkları için onlara teşekkür etti, böylece çip endüstrisinin son üç yıldaki gelişim yoluna mümkün olduğunca doğru bir bakış atabiliriz.
Bunlar arasında Zhiwei, yalnızca Huawei'nin değil, tüm endüstri zincirinin bu sonucu tamamlamak için ortak bir hedef için birlikte çalıştığını hissetti.
Kod adı, Charlotte
Aslında, Kirin projesinin başlatılmasından bu yana, birçok çip kademelendirildi ve geliştirildi.
Örneğin, Kirin 920 ve Kirin 910 neredeyse paralel olarak geliştirildi ve teslim edildi ve bu yöntem dahili olarak "havlu bükme modu" olarak biliniyor. **
Daha sonra, alışılageldiği gibi, Kirin 9000 2020'de seri üretime geçtiğinde, geliştirilmekte olan paralel yeni projeler olmalıdır.
Zhiwei'nin temasa geçtiği çip endüstrisindeki ilgili bir kişi olan Wu Xu, 30 Ağustos'ta satın alınan Huawei Mate60 Pro'yu parçalarına ayırdı ve çipi parçaladı.
Decap, çipin iç yapısını gözlemlemek ve analiz etmenin yanı sıra Kirin 9000'lerin gerçek seri üretim tarihini bulmak için de gerçekleştiriliyor. Daha önce, internette çip kabuğundaki "2035CN"nin çipin 2020'nin 35. haftasında üretildiğini temsil ettiği söyleniyordu, ancak bu bilginin çok az referans değeri olduğuna inanıyordu, ** daha çok bir tür kafa karıştırıcı "kamuflaj" gibi. **
Wu Xu, dekapaj ve amplifikasyondan sonra özel bir "2017" kodu aldı ve birkaç doğrulamadan sonra, ** Bu, TO (bant çıkışı) tarihi, yani entegre devre (IC) veya baskılı devre kartı (PCB) tasarımının son adımının tarihi olduğuna inanıyordu **, genel olarak konuşursak, bu sayı çip metal katmanının 13 ~ 15. katmanında görünür.
**Ve "2017", 2020'nin 17. haftası anlamına gelir. **
Genel olarak, çip kesinleştikten 100~200 gün sonra seri üretime başlayacak, bu nedenle kişi elindeki Kirin 9000S'nin gerçek üretim tarihinin 2021'in başları olduğuna inanıyor. **
Seri üretimden önce çipler, tasarım aşaması, geliştirme aşaması, deneme üretim aşaması ve seri üretim aşaması olmak üzere dört aşamadan geçer. Bant çıkışı genellikle çip üretimindeki en önemli ve para yakan bağlantıdır ve bazı çip fabrikaları, 7nm işleminin banttan çıkışının 30 milyon dolara mal olduğunu tahmin etmektedir. Bu süreç en az üç ay sürer (hammadde hazırlama, litografi, doping, elektrokaplama, paketleme ve test dahil) ve uzun bir üretim döngüsü ile 1.000'den fazla işlemden geçer.
**Çipin banttan çıkış süresi ve üretim tarihi ile birleştiğinde, kişi Kirin 9000'lerin en az 2020'de kurulduğuna ve amacın en başından beri TSMC'de üretilmediğine karar verdi. **
Başka bir Huawei çalışanı, Zhiwei'ye Kirin 9000'lerin üretim süresinin yaklaşık bir buçuk yıl, ** "19 yılın sonu" olduğunu ve tasarım aşamasında bir miktar enerji harcandığını doğruladı.
Kişi, HiSilicon'un diğer çip tasarım fabrikalarından farklı olduğunu söyledi, çünkü "temelde DTCO (devre tasarımı ve süreç ortak optimizasyonu) yapacaklar ve ayrıntılar sadece basit kablolama değil, transistör seviyesine merkezi değil. " Bu, daha uzun ve daha yüksek teknik tasarım alma dezavantajı ile daha iyi performans avantajına sahiptir.
Örneğin, normal tasarımın yoğunluğu ve performansı %95'tir ve DTCO optimizasyonundan sonra %100 veya daha iyisine ulaşabilir, ancak zaman alıcıdır ve FAB satıcılarıyla tasarım işbirliği gerektirir. Çeşitli çip tasarım fabrikaları bunu yapabilir, ancak temelde yapmazlar ve Qualcomm bazen bazılarını yapar. "
Elindeki bilgilere göre Kirin 9000'lerin içinde Hi36B0 adında bir versiyon vardı. **Hi, Huawei HiSilicon'u, 36, Kirin amiral gemisi ürün serisini ve B0, 11. nesli temsil eder. Bu çipin seri üretiminde, "b36" yerine Hi0a0V120 gibi yeni bir logo benimsenmiştir. Aşağıdaki "V120" deki 2 ve 0, sürüm değişikliklerini ve küçük optimizasyon yineleme numaralarını temsil eder (V'den sonraki 1, diğer Huawei yongalarındaki ürün neslini ifade eder, örneğin, TV'nin yongasının ilk nesli V100'dür ve ikinci nesil V200'dür, ancak Hi36 Kirin serisinde anlamı kesin değildir).
**Bu kod adları dizisine ek olarak, Kirin 9000'lerin içinde daha akılda kalıcı bir isim de var, Amerikan şehrinin adı Charlotte. **
Kirin çipi efsanevi bir Çin canavarı olarak bilinmesine rağmen, belirli model her zaman dahili olarak bir Amerikan şehrinin adını almıştır. Önceki nesil Kirin 9000, Baltimore, Phoenix için 990, Tucson için 985, Atlanta için 980 ve Boston için 970 idi.
Proses açısından, Zhiwei editör departmanı tarafından elde edilen Kirin 9000'lerin SEM (taramalı elektron mikroskobu) diyagramından, Kirin 9000'lerin Hücre Yüksekliği (çip işlem seviyesini ölçmek için yaygın olarak kullanılan standart birim yüksekliği) 240nm'dir.
Turşudan sonra, Kirin 9000'lerin yerel haritası 600.000 kat büyütüldü
2020'de TSMC, orijinal 7nm düşük güçlü ve yüksek yoğunluklu çözümünü açıkladığında, Hücre Yüksekliği değeri de 240nm idi.
Bununla birlikte, Huawei'nin Kirin 9000S'sinin 7nm işlem seviyesine ulaştığına şüphe yok. **
100.000 kat büyütmeden sonra düzgün bir şekilde düzenlenmiş Kirin 9000S transistör
Aynı zamanda, yazı işleri departmanı Kirin 9000S'nin çip fiziksel yapı şemasını elde etti ve Kirin 9000S'nin yapısı önceki nesil çip Kirin 9000'den çok farklı.
Bu nedenle, burada size biraz heyecan veya gururla söyleyebiliriz: **Kirin 9000S, Kirin 9000 envanterinden değiştirilmemiş ve 7nm gelişmiş işleme ulaşmış yepyeni bir çiptir. **
Wu Xu, Zhiwei'ye Charlotte'un üç küme (bir düzenleme şekli) olan toplam 8 çekirdeğe sahip olduğunu, dağıtımın 1 + 3 + 4 olduğunu, ana frekansın 2600MHz'den fazla olduğunu ve GPU'nun Maleoon 910 olduğunu söyledi.
Huawei'nin 5G temel bant kısmı her zaman ortada bir Barong temel bant çipi ile bağlı 4G + 5G iki modüllü bir tasarım olmuştur ve bu nesil bu köprüleme yöntemini kullanmaz, ancak 4G ve 5G'yi tek bir modülle entegre eder.
Kirin 9000 ile karşılaştırıldığında, Charlotte CPU Kümesinin devasa alanı büyük değişikliklere uğradı ve bu neslin veri yolu, önceki nesil veri yollarının ve süper büyük çekirdeklerin aksine, performans kitaplıklarını kullanıyor ve bu nesil yalnızca süper büyük çekirdekler için performans kitaplıklarını kullanıyor.
GPU açısından, Charlotte'un Maliang 910'u bir Cu tasarımıdır. Tasarım ölçeği önceki nesilden biraz daha küçüktür, yaklaşık 4CU iki grup ALU Çekirdeği için, her biri 128Alus grubu, toplam 2x4x128Alus=1024Alus, frekans 750Mhz'e kadar, teorik performans 1536Gflops ve ortası yaklaşık 1MiByte olan GPU L2 Önbellek. **GPU özellikleri açısından, yaygın IMG/MALI/Adreno/Rdna/Cuda ile aynı değildir. **
Bununla birlikte, hepimizin bildiği gibi, Huawei, gelişmiş işlem çiplerinin üretim yeteneklerine sahip değildir, bu nedenle şu soru ortaya çıkar:
Birden fazla yaptırım turu söz konusu olduğunda, Huawei veya Çinli üreticiler 7nm çipleri nasıl yaptı? **
Beyaz Şövalye
Geçmişte, Huawei TSMC'ye güvendi, ** ilgili bir kişi Zhiwei'ye, o sırada Huawei'nin üst yönetiminin TSMC'nin arzı kesme olasılığının düşük olduğuna karar verdiğini açıkladı. **
Bir yandan, yaptırımlardan önce, iki taraf en gelişmiş süreç 5nm süreci Kirin 9000 yongalarının üretiminde bir işbirliğine ulaştı ve sürekli derinlemesine bir işbirliği durumunda. Öte yandan, bir fabrika imalatını demirleyen yonga dökümhanesi de maliyet hususlarından kaynaklanmaktadır.
"Şimdi bu ortamda, yumurtaları tek bir sepete koymakta ısrar etmek akıllıca görünmüyor, TSMC Huawei'nin banttan çıkışını (deneme üretimi) reddettiğinde, üretime devam edemeyecek ve aşağıdaki süreçten geçemeyecek" dedi.
Mayıs 2020'de Amerika Birleşik Devletleri, Amerikan teknolojisini (TSMC gibi) Huawei dökümhane çiplerine kullanan üreticilere kısıtlamalar getiren yaptırımları artırdı, bu yasak hemen uygulanmadı ve Amerika Birleşik Devletleri 120 günlük bir tampon süre verdi.
16 Temmuz 2020'deki sonuç konferansında TSMC, 14 Eylül'den sonra TSMC'nin artık Huawei'ye çip tedarik etmeye devam etmeyeceğini belirterek uzlaşmayı seçti.
Huawei'nin yanıtı çok hızlıydı ve yaptırımların yayınlanmasından hemen sonra, Kirin 9000'i seri üretme kararı hemen dahili olarak verildi.
Genel olarak konuşursak, HiSilicon çipleri birden fazla gofretten geçecek şekilde tasarladı (tasarımdan sonra, deneme üretim testi için fabrikaya gönderilirler) ve Huawei'nin ilgili departmanının bir çalışanı Zhiwei'ye şunları söyledi: ** O zaman, Kirin 9000'in kararı başlangıçta 3 kez dökülecekti, ancak ikinci seferden sonra bir yaptırım emriyle karşılaştı, bu nedenle "üçüncü kez yatırım yapılmadı ve doğrudan seri üretildi". ** Bu çipler, tam bir kesintiden yaklaşık iki yıl sonra Huawei'nin destek vermesine yardımcı oldu.
31 Ekim 2020'de Kirin Çip ve Teknoloji Geliştirme Departmanı, ana teması ** "Sağlam İnanç, Asla Pes Etme" olan bir Kirin 9000 basın toplantısı düzenledi. **
Fotoğraf görüşülen kişinin izniyle
Bununla birlikte, Kirin 9000 bir parça daha az ve gelecekteki çip Kirin 9000S'yi kim inşa edecek?
2020 özel bir düğüm, Çinli üreticiler sadece Huawei'nin değil, SMIC'nin de hayatta kalma anındalar.
Ulusal Gün tatiline denk gelen bu yılki Güz Ortası Festivali, eski SMIC çalışanı Xu Qin ve ekip arkadaşları aniden şirkete çağrıldı ve ABD Ticaret Bakanlığı Sanayi ve Güvenlik Bürosu'nun (BIS) SMIC'nin bazı tedarikçilerine ABD ithalat ve ihracat kontrol yönetmeliklerine uygun olarak SMIC'ye tedarik etmeden önce ihracat lisansları için başvurmalarını gerektiren mektuplar gönderdiği şok edici haberi aldılar.
Haber, ABD Savunma Bakanlığı tarafından 4 Aralık'ta resmi olarak yayınlandı ve SMIC de dahil olmak üzere dört Çinli şirketin resmi olarak "askeri son kullanıcılar" listesine eklendiğini duyurdu.
O zamanlar SMIC, Çin anakarasında dünyanın en popüler üreticilerinden biri olma olasılığı en yüksek çip üreticisiydi ve yurt dışından gelişmiş ekipman ve hammadde temin edemezse, SMIC'nin büyüme süreci ciddi şekilde yavaşlayacaktı.
Sürpriz paniği ve acil durum ayarlama çalışmaları el ele gider. **"Herkesten mevcut cihazlarını analiz etmelerini ister, ya durursa?" Çözüm nedir? Parça, hammadde, ekipman ihtiyacı olan yabancı üreticilerin servis yapmak için gelmesi gereken kendin yapabilir misin, ne kadarını yapabilirsin? ** Xu Qin hatırladı.
" En kötü plan tamamen kesmek ve birbirleriyle iletişim kurmamaktır. "
Buna bağlı olarak, ilgili Amerikan şirketleri de ABD hükümeti tarafından hukuk ekibiyle birlikte yayınlanan bilgileri yorumluyor, ancak ulusal çıkarları içeren yasa ve yönetmelikler ancak dostane müzakereler yoluyla ve derhal uygulanabilir ve gök gürültüsü havuzunu yarım adımla geçemez. Kısa bir panik döneminden sonra SMIC, kısıtlamaların üst düzey süreçler için gerekli teknoloji ve ekipmana odaklandığını ve "sıkışmış boyunun" bir nefes bıraktığını tespit etti. Bu nedenle, yerli ikame hızı hızlı şeride itildi.
Bununla birlikte, SMIC'e yakın kişilere göre, en çok etkilenen SMIC'nin gelişmiş süreç ekibidir, ** İlgili proses teknolojilerini geliştirirken, önce ASML'nin EUV litografi ekipmanını ** (genellikle 7nm ve altı proses ekipmanlarında kullanılır) satın almak için dahili bir teklif olmuştur.
**Ancak bu öneri kabul edilmedi. ** Çünkü o zamanlar hem TSMC hem de Samsung, 7nm sürecinin "geçiş versiyonunu" tamamlamak için ilk olarak DUV litografisini kullandı ve ancak daha fazla deneyim biriktirdikten ve belirli bir ölçeğe ulaştıktan sonra EUV tanıtıldı. (DUV litografi makinesi doğruluğu EUV ekipmanından daha düşüktür, genellikle "5nm" işleminin üretim sınırı olduğuna inanılır, ancak endüstri EUV litografi makinesini 7nm civarında kullanacaktır)
Sebebin bir diğer kısmı da ekipmanın çok pahalı olması, sipariş süresinin gecikmesi ve sonraki teslimatların sürekli sıkışması ve teslim edilmemesidir.
SMIC başlangıçta 28nm'den 20nm'ye yürümeyi planladı, ancak daha sonra dahili olarak 20nm'yi terk etmeye ve doğrudan daha gelişmiş 14nm'ye gitmeye karar verdi. 2019 yılında pilot üretim verim oranı hızla %3'ten %95'e çıkarılarak seri üretime ulaşıldı.
7nm çipin geliştirme aşamasına gelince, bunu Mengsong Liang'ın (şu anda SMIC'nin eş CEO'su) yönetim kuruluna yazdığı Aralık 2020 mektubunda görebiliriz. "Bu dönemde (2017~2020), teknolojinin gelişimini 28nm'den 7nm'ye, toplam beş nesil tamamlamak için çok çalıştım... Şu anda 28nm, 14nm, 12nm ve n+1 teknolojileri seri üretime girdi ve 7nm teknolojisinin gelişimi de tamamlandı ve önümüzdeki yıl Nisan ayında (2021) hemen riskli seri üretime girebilir..."
İlginç bir şekilde, mektuptaki tahmini risk seri üretim süresi Nisan 2021'dir ve bu, yukarıda değerlendirilen Kirin 9000'lerin üretim süresiyle şaşırtıcı bir şekilde tutarlıdır. **
Yeni soru şu: SMIC, gelişmiş litografi makinelerinin yokluğunda hangi teknolojiyi kullanıyor? 7nm sürecinin seri üretimi yerli çiplerde ise ne gibi sorunlarla karşılaşılacak?
Fırça ile ince çizgiler çizin
Çipi yeniden anlamamız gerekiyor ve ince çipin içinde aslında yüz kadar katman olabilir.
Çip işlemi ilk önce silikon çip üzerinde transistör morfolojisini yapmaktır, katman katman çökeltilmiş kaplama, üst metal katmanı, izolasyon katmanı, pasivasyon katmanı, alt kısmı en çekirdek, işlemin en ileri kısmı, kapasitör ve transistör burada, altta yatan cihaz olarak adlandırılır. Genel olarak, bahsettiğimiz nanometre çipi, alt transistör kısmını ifade eder.
28 nanometrenin altında, ciddi kuantum tünelleme etkisi nedeniyle sızıntı olacak ve düzlemsel transistör kullanım gereksinimlerini karşılayamaz ve FinFET, yani "kanat alan etkili transistör" yapmak için kapının bir balık yüzgeci gibi sarılması gerekir. Bundan bahsetmişken, bu yenilik Çinli bir bilim adamı ve TSMC'nin eski baş teknoloji sorumlusu Profesör Hu Zhengming'den geldi.
Şu anda, stereoskopik transistörün, transistör kapıları, kanatçıklar arasındaki minimum boşluk (Fin Pitch), Hücre Yüksekliği ve transistör yoğunluğu (çip üzerinde milimetre başına kaç transistör yerleştirilebilir) gibi çoklu teknik göstergelere bağlı olarak, hangi işlem seviyesine ulaştığını görmek için uzunlukla ölçmek zordur, yani yaygın olarak birkaç nanometre olarak bilinir.
Son teknoloji ürünü 193nm DUV daldırma litografi makinesi, 28nm mantık teknolojisi düğümlerinin gereksinimlerini karşılayarak 36~40nm'lik yarım döngülü bir çözünürlük sağlayabilir. Bu boyuttan daha küçük, çift hatta çoklu litografi gereklidir.
Çoklu litografi teknolojisinin özü, orijinal litografi katmanını iki veya daha fazla maskeye bölmek ve desenin orijinal tasarım katmanını gerçekleştirmek için çoklu litografi ve aşındırma kullanmaktır, böylece birden fazla pozlama CD'sini aşındırabilir (Kritik Boyut, entegre devre fotomaskesi üretimi ve litografi sürecinde işlemin grafik işleme doğruluğunu değerlendirmek ve kontrol etmek için entegre devrenin karakteristik çizgi genişliğini yansıtan özel bir çizgi deseninin tasarımını ifade eder).
Çift pozlama, 22nm, 20nm, 16nm ve 14nm teknoloji düğümlerinde ve ayrıca gelişmiş işlem kritik olmayan katman imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak EUV litografi makinesi teknolojisi olgunlaştıktan sonra, TSMC ve Samsung yavaş yavaş tamamen farklı bir teknik yol olan EUV litografi makinesini kullandılar, sadece bir pozlama etkiyi elde edebilir.
SMIC, gelişmiş hedeflere ulaşmak için "eski teknoloji eski makineyi" kullandığı söylenebilecek EUV litografi makinesi olmadan 7nm'ye ulaşmak istiyor, bu biraz demir tokmakla oymaya benziyor. **2019'da TSMC, DUV ekipmanı aracılığıyla 7nm düğüm (N7) yongaları üretti ve ardından EUV litografi makinelerini kullanmaya başladı.
LFLE işlemi, LELE işlemi, LELELE işlemi, SADP, SAQP teknolojisi vb. gibi çift ve hatta çoklu litografi elde etmek için birçok teknik yol vardır.
Daha önce Huawei'nin iki adet 14nm çip ile 7nm çiplerin etkisini elde etmek için "çip istifleme" teknolojisini kullanabileceği bildirilmişti. Ancak çip sürecini anlayan bir kişi Zhiwei'ye bunun pek olası olmadığını söyledi, " Genel olarak, bu işlem HBM (yüksek bant genişliğine sahip bellek) 3D paketleme teknolojisi için kullanılır, 14+14=7 problemini değil, yönlendirme tasarımını çözmek için kullanılır, enerji tüketimi, alan ve iki çip seti arasındaki diğer sorunlar son derece zordur ve cep telefonu çiplerinde kullanılması tamamen gerçekçi değildir. "
İlgili bir kişi Zhiwei'ye SMIC'in 7 nm sürecini gerçekleştirmek için SAQP teknoloji rotasını benimsediğini söyledi.
SMIC'e yakın bir başka kişi, Liang Mengsong'un 2017'de SMIC'ye katıldığında, sorumlu olduğu departmandaki tüm teknisyenlerin SAQP teknolojisini öğrenmesini istediğini açıkladı: "Yeni mühendisler bu teknolojiyi öğrenmek için fazla mesai yapmalı." "**
Peki SAQP teknolojisi nedir?
SAQP'nin Çince adı "kendinden hizalı dörtlü maruziyet" dir ve uygulama prensibi basit ve popülerdir:
(1) Önce "kafesi" bir litografi makinesiyle çizin ve ardından "kafesi" kazımak için bir aşındırma makinesi kullanın;
(2) Oyulmuş kafes üzerinde kimyasal buhar biriktirme kaplaması;
(3) Yatay düzlemdeki kaplama, aşındırma teknolojisi ile kaldırılır, bu noktada ince bir filmden oluşan bir "yan duvar" elde ederiz;
(4) filmin yan duvarlarından oluşan daha yoğun bir "kafes" elde etmek için başka bir aşındırma turu;
(5) Tekrar kimyasal buhar biriktirme kaplaması;
(6) Yatay düzlemdeki kaplamayı çıkarmak için aşındırma teknolojisini kullanın;
(7) Daha şifreli bir "kafes" elde etmek için tekrar aşındırın;
(8) Kafes bloğunun altında, aşağı doğru aşındırmaya devam edin;
(9) Kaplanmış kafesi çıkarın ve gerçekten ihtiyaç duyulan "kafesi" bırakın.
Zhiwei ayrıca herkesin daha iyi anlaması için bir GIF oluşturdu:
Şimdiye kadar, DUV litografi makinesi gibi sadece çok kalın bir "fırça" ile ince çizgiler çizmek için aşındırma teknolojisini kullandık.
Aslında, yukarıda bahsedilen hangi teknik teori olursa olsun, uzun yıllardır var olmuştur, ancak sürecin teknik seçiminde ve düğüm seçiminde, öğrenme eğrisi son derece önemli olacaktır, çünkü her adım çok fazla para ve insan gücü gerektirir.
Ve SMIC'in kilit teknik personele ek olarak bu kadar zor bir şeyi başarabilmesi, kurum kültürüyle ilgili olabilir.
Xu Qin, "teknik düzeyde itaat, güçlü uygulama ve mutlak pragmatizmin" 20 yıldan fazla bir geçmişe sahip olan SMIC'yi yarattığına inanıyor.
**" Ar-Ge hedeflerini netleştirdikten sonra sonuç odaklı, %100 uygulanmış ve iş yapan insanlara daha saygılı olmak. ** Gözlemlerine göre, personel değişikliğinin, şirketin iyi bir gelişme gösterebilmesi için güçlü bir uygulama ile birleştiğinde, şirketin çeşitli projelerinin araştırma ve geliştirmesi üzerinde çok az etkisi vardır.
** Zhiwei, SMIC'nin gelişmiş süreç ekibinin üç yıl üst üste yıl boyunca izinli olduğuna ve Yeni Yıl Günü'nde yalnızca bir gün izinli olduğuna dair doğrulanmamış bir endüstri söylentisini öğrendi. **
Sonuçlar açısından bakıldığında, geçmiş ileri teknolojinin zaman düğümüne göre, **SMIC'in diğer üreticilerin yolunu 10 yıl boyunca tamamlaması 3 yıl sürdü. **
Kombinasyon, verim, başarı veya başarısızlık bir çırpıda düştü
İlgili kişiler Zhiwei'ye, Charlotte projeyi kurduktan sonra orijinal dökümhanenin SMIC olarak ayarlandığını ve Huawei'nin teknolojiyle çevrili olma aşamasındayken ve TSMC'den satın alınan gelişmiş çiplerin tükenmek üzere olduğu ve malzeme ithalatının da engellendiği tek uygulanabilir çözümün bu olduğunu açıkladı.
Bir SMIC çalışanı, Kirin 9000 yongasının geliştirilmesi sırasında Huawei'nin SMIC'de bir yongaya sahip olduğunu belirtmekte fayda var, "ama o zaman açık değildi, ancak yeni nesil (9000'ler)" dedi. **
Yaptırımların baskısı altında, Huawei içinde de-A (Amerikanlaşma) tüm hızıyla devam ediyor. **" Sadece teknik A değil, ofis yazılımı, profesyonel yazılım aynıdır, kendiniz yapmayın ve sonunda ABD ürünlerine ve teknolojilerine ulaşın iş akışından tamamen çıkın ** Eski bir çalışan, o sırada Huawei'nin iletişim departmanının fizibiliteyi yeniden göstermek için doğrudan söküldüğünü belirtti.
Sıkılaştırma kısıtlamalarının kapsamını değerlendirmek imkansız olduğundan, Charlotte'un seri üretimini mümkün olan en kısa sürede tamamlamak en önemli önceliktir. İşbirliğinin ilk adımı, genellikle göz ardı edilen süreç geçişi ve eşleştirmedir.
Genel olarak konuşursak, gelişmiş süreçte, tasarım şemasında ve her dökümhanede ayrıca bir uyarlama süreci vardır, TSMC, Samsung ve diğer gelişmiş süreç dökümhanelerinin "kod dönüştürme uyarlaması" için özel bir ekibi vardır, ancak " SMIC'in o zamanlar böyle bir tasarım kuralı geçiş ekibi yoktu, Huawei süreci uyarlamak için bir ekip göndermişti " İlgili kişiler, tüm sürecin yaklaşık 3~6 ay sürdüğünü söyledi.
Bundan sonra, verim anahtar haline gelir.
Yarı iletken alanında verim, çiplerin seri üretim maliyeti ile ilgilidir ve her bir yonga plakasındaki kaliteli çipler ne kadar kaliteli olursa, çipin maliyeti o kadar düşük olur. Nihai verim, her bir işlemin ürününden oluşur, bir fab hattındaki her işlemin %99 kadar yüksek olduğunu varsaysak bile, 500 işlemden sonra toplam verim sadece %0,66'dır ve sonuç tamamen israftır. Genel olarak verim, Gofret (silikon gofret) verimi, Kalıp verimi ve paket verimi olarak alt bölümlere ayrılabilir ve Kalıp veriminin toplam verim üzerinde daha büyük bir etkisi vardır.
İlgili kişiler Zhiwei'ye, Charlotte'un veriminin riskli seri üretim olduğunda yaklaşık %35 olduğunu ve genel olarak en az %50 seri üretime ulaşmak gerektiğini, ancak bunun aynı zamanda %90'ın üzerine çıkabilen işlem maliyetinin iki katı olduğunu söyledi.
Zhiwei ayrıca bu yıl bir paketleme fabrikasının Charlotte cipsleri için sipariş aldığını, fabrikanın son aylarda aylık 4 milyon adet üretim kapasitesine ulaştığını öğrendi. **
Şu anda gerçek toplam verime gelince, bilmiyoruz, çünkü bu, üreticiler tarafından genellikle bir sır olarak kabul edilen çipin maliyeti ile güçlü bir şekilde ilgilidir.
Bununla birlikte, ilgili personel Zhiwei'ye **Charlotte'un veriminin resmi seri üretimin ilk aşamasında yaklaşık %50-60'a ulaştığını ve bundan sonraki verim artışının da önemli olduğunu ve bunun da büyük ölçekli üretimini kontrol edilebilir maliyetlerle destekleyebileceğini açıkladı. **
Haberleri görebilirsiniz: Huawei, 2024'te 60-70 milyon akıllı telefon göndermeyi hedefliyor.
2022'de Huawei'nin akıllı telefon sevkiyatları sadece 30 milyon civarında olacak.
Bu noktada belki de rahat bir nefes alabilir ve şöyle diyebiliriz:
** Hafif tekne On Bin Ağır Dağları aştı. **
PostScript
Kirin 9000'lerin başarısı, çiplerin yerelleştirilmesinde bir kilometre taşı olabilir, ancak bu sadece uzun yolda aşamalı bir zaferdir. **
Bir yarı iletken endüstrisi uygulayıcısı endişeli bir şekilde Zhiwei'ye, sonuçlar gösterildikten sonra gelecekteki yaptırımların daha şiddetli olmasının beklendiğini ve bu başarının yaptırımlar altındaki sınırlı alanda "nefes almak" olduğunu söyledi, **" boynuna sıkışmış bu şey, bu sefer burada sıkışmış, bir dahaki sefere mi? Bir dahaki sefere daha derine ulaşabilirsin." **
Zhiwei, bu makaleyi hazırlarken, teknolojik yenilik atılımlarının daha çok işbirlikçi operasyonların sonucu olduğunu ve bir kriz endüstriyi güçlendirdiğinde, bunun bir felaket mi yoksa ölme şansı mı olduğuna karar vermenin imkansız olduğunu gerçekten hissetti. Birçok uygulayıcının açıklanamaz bir "inancı" vardır. Onların gözünde, hedef belirlendiği, pragmatik ve koordineli olduğu sürece başarılamayacak hiçbir şey yoktur.
Düşündük ki, kabaca adı bu:
**İnanç dağları yerinden oynatabilir. **
Kod adı "Nashville" olan yeni nesil çipler yolda. **
( Görüşülen kişilerin talebi üzerine, makalede adı geçen kişilerin isimleri takma addır )
View Original
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Huawei çipleri için 1000 gün
Yazan: Rick
Ağustos 2023'ün son günlerinde Liu Ye, çip departmanının atmosferinin biraz farklılaştığını açıkça hissetti.
Meslektaşları bu sefer güçlü bir şekilde geri döneceklerini haykırmaya başladı ve iyimser atmosfer Huawei'ye yayıldı.
Tüm personelin kaynama anı 29'unda öğlen saatlerinde yüksek bir noktaya girdi ve Liu Ye, arkadaş çevresinin meslektaşları tarafından nadiren fırçalandığını gördü - Huawei, yeni amiral gemisi cep telefonu Mate 60 pro'yu resmi mağazasında uyarı yapmadan piyasaya sürdü.
Ve insanların en çok endişelendiği şey şu: **Mate 9000 pro ile donatılmış Kirin 60'ler nasıl ortaya çıktı? **
Yakında Kirin 9000'in doğum günü olacak ve ondan önce size ilham verici bir hikaye olan yeni nesil çipi Kirin 9000S'nin hikayesini anlatmak istiyoruz.
Bu amaçla, yazı işleri departmanı, yarı iletken endüstrisi ile ilgili kişileri, Huawei'nin eski çalışanlarını ve tedarik zincirindeki yukarı ve aşağı işletmelerden insanları buldu, bazı cevaplar almayı umdu ve sınırlı bir kapsamda mümkün olduğunca açık bir şekilde paylaştıkları için onlara teşekkür etti, böylece çip endüstrisinin son üç yıldaki gelişim yoluna mümkün olduğunca doğru bir bakış atabiliriz.
Bunlar arasında Zhiwei, yalnızca Huawei'nin değil, tüm endüstri zincirinin bu sonucu tamamlamak için ortak bir hedef için birlikte çalıştığını hissetti.
Kod adı, Charlotte
Aslında, Kirin projesinin başlatılmasından bu yana, birçok çip kademelendirildi ve geliştirildi.
Örneğin, Kirin 920 ve Kirin 910 neredeyse paralel olarak geliştirildi ve teslim edildi ve bu yöntem dahili olarak "havlu bükme modu" olarak biliniyor. **
Daha sonra, alışılageldiği gibi, Kirin 9000 2020'de seri üretime geçtiğinde, geliştirilmekte olan paralel yeni projeler olmalıdır.
Zhiwei'nin temasa geçtiği çip endüstrisindeki ilgili bir kişi olan Wu Xu, 30 Ağustos'ta satın alınan Huawei Mate60 Pro'yu parçalarına ayırdı ve çipi parçaladı.
Decap, çipin iç yapısını gözlemlemek ve analiz etmenin yanı sıra Kirin 9000'lerin gerçek seri üretim tarihini bulmak için de gerçekleştiriliyor. Daha önce, internette çip kabuğundaki "2035CN"nin çipin 2020'nin 35. haftasında üretildiğini temsil ettiği söyleniyordu, ancak bu bilginin çok az referans değeri olduğuna inanıyordu, ** daha çok bir tür kafa karıştırıcı "kamuflaj" gibi. **
Wu Xu, dekapaj ve amplifikasyondan sonra özel bir "2017" kodu aldı ve birkaç doğrulamadan sonra, ** Bu, TO (bant çıkışı) tarihi, yani entegre devre (IC) veya baskılı devre kartı (PCB) tasarımının son adımının tarihi olduğuna inanıyordu **, genel olarak konuşursak, bu sayı çip metal katmanının 13 ~ 15. katmanında görünür.
**Ve "2017", 2020'nin 17. haftası anlamına gelir. **
Genel olarak, çip kesinleştikten 100~200 gün sonra seri üretime başlayacak, bu nedenle kişi elindeki Kirin 9000S'nin gerçek üretim tarihinin 2021'in başları olduğuna inanıyor. **
Seri üretimden önce çipler, tasarım aşaması, geliştirme aşaması, deneme üretim aşaması ve seri üretim aşaması olmak üzere dört aşamadan geçer. Bant çıkışı genellikle çip üretimindeki en önemli ve para yakan bağlantıdır ve bazı çip fabrikaları, 7nm işleminin banttan çıkışının 30 milyon dolara mal olduğunu tahmin etmektedir. Bu süreç en az üç ay sürer (hammadde hazırlama, litografi, doping, elektrokaplama, paketleme ve test dahil) ve uzun bir üretim döngüsü ile 1.000'den fazla işlemden geçer.
**Çipin banttan çıkış süresi ve üretim tarihi ile birleştiğinde, kişi Kirin 9000'lerin en az 2020'de kurulduğuna ve amacın en başından beri TSMC'de üretilmediğine karar verdi. **
Başka bir Huawei çalışanı, Zhiwei'ye Kirin 9000'lerin üretim süresinin yaklaşık bir buçuk yıl, ** "19 yılın sonu" olduğunu ve tasarım aşamasında bir miktar enerji harcandığını doğruladı.
Kişi, HiSilicon'un diğer çip tasarım fabrikalarından farklı olduğunu söyledi, çünkü "temelde DTCO (devre tasarımı ve süreç ortak optimizasyonu) yapacaklar ve ayrıntılar sadece basit kablolama değil, transistör seviyesine merkezi değil. " Bu, daha uzun ve daha yüksek teknik tasarım alma dezavantajı ile daha iyi performans avantajına sahiptir.
Örneğin, normal tasarımın yoğunluğu ve performansı %95'tir ve DTCO optimizasyonundan sonra %100 veya daha iyisine ulaşabilir, ancak zaman alıcıdır ve FAB satıcılarıyla tasarım işbirliği gerektirir. Çeşitli çip tasarım fabrikaları bunu yapabilir, ancak temelde yapmazlar ve Qualcomm bazen bazılarını yapar. "
Elindeki bilgilere göre Kirin 9000'lerin içinde Hi36B0 adında bir versiyon vardı. **Hi, Huawei HiSilicon'u, 36, Kirin amiral gemisi ürün serisini ve B0, 11. nesli temsil eder. Bu çipin seri üretiminde, "b36" yerine Hi0a0V120 gibi yeni bir logo benimsenmiştir. Aşağıdaki "V120" deki 2 ve 0, sürüm değişikliklerini ve küçük optimizasyon yineleme numaralarını temsil eder (V'den sonraki 1, diğer Huawei yongalarındaki ürün neslini ifade eder, örneğin, TV'nin yongasının ilk nesli V100'dür ve ikinci nesil V200'dür, ancak Hi36 Kirin serisinde anlamı kesin değildir).
**Bu kod adları dizisine ek olarak, Kirin 9000'lerin içinde daha akılda kalıcı bir isim de var, Amerikan şehrinin adı Charlotte. **
Kirin çipi efsanevi bir Çin canavarı olarak bilinmesine rağmen, belirli model her zaman dahili olarak bir Amerikan şehrinin adını almıştır. Önceki nesil Kirin 9000, Baltimore, Phoenix için 990, Tucson için 985, Atlanta için 980 ve Boston için 970 idi.
Proses açısından, Zhiwei editör departmanı tarafından elde edilen Kirin 9000'lerin SEM (taramalı elektron mikroskobu) diyagramından, Kirin 9000'lerin Hücre Yüksekliği (çip işlem seviyesini ölçmek için yaygın olarak kullanılan standart birim yüksekliği) 240nm'dir.
Turşudan sonra, Kirin 9000'lerin yerel haritası 600.000 kat büyütüldü
2020'de TSMC, orijinal 7nm düşük güçlü ve yüksek yoğunluklu çözümünü açıkladığında, Hücre Yüksekliği değeri de 240nm idi.
Bununla birlikte, Huawei'nin Kirin 9000S'sinin 7nm işlem seviyesine ulaştığına şüphe yok. **
100.000 kat büyütmeden sonra düzgün bir şekilde düzenlenmiş Kirin 9000S transistör
Aynı zamanda, yazı işleri departmanı Kirin 9000S'nin çip fiziksel yapı şemasını elde etti ve Kirin 9000S'nin yapısı önceki nesil çip Kirin 9000'den çok farklı.
Bu nedenle, burada size biraz heyecan veya gururla söyleyebiliriz: **Kirin 9000S, Kirin 9000 envanterinden değiştirilmemiş ve 7nm gelişmiş işleme ulaşmış yepyeni bir çiptir. **
Wu Xu, Zhiwei'ye Charlotte'un üç küme (bir düzenleme şekli) olan toplam 8 çekirdeğe sahip olduğunu, dağıtımın 1 + 3 + 4 olduğunu, ana frekansın 2600MHz'den fazla olduğunu ve GPU'nun Maleoon 910 olduğunu söyledi.
Huawei'nin 5G temel bant kısmı her zaman ortada bir Barong temel bant çipi ile bağlı 4G + 5G iki modüllü bir tasarım olmuştur ve bu nesil bu köprüleme yöntemini kullanmaz, ancak 4G ve 5G'yi tek bir modülle entegre eder.
Kirin 9000 ile karşılaştırıldığında, Charlotte CPU Kümesinin devasa alanı büyük değişikliklere uğradı ve bu neslin veri yolu, önceki nesil veri yollarının ve süper büyük çekirdeklerin aksine, performans kitaplıklarını kullanıyor ve bu nesil yalnızca süper büyük çekirdekler için performans kitaplıklarını kullanıyor.
GPU açısından, Charlotte'un Maliang 910'u bir Cu tasarımıdır. Tasarım ölçeği önceki nesilden biraz daha küçüktür, yaklaşık 4CU iki grup ALU Çekirdeği için, her biri 128Alus grubu, toplam 2x4x128Alus=1024Alus, frekans 750Mhz'e kadar, teorik performans 1536Gflops ve ortası yaklaşık 1MiByte olan GPU L2 Önbellek. **GPU özellikleri açısından, yaygın IMG/MALI/Adreno/Rdna/Cuda ile aynı değildir. **
Bununla birlikte, hepimizin bildiği gibi, Huawei, gelişmiş işlem çiplerinin üretim yeteneklerine sahip değildir, bu nedenle şu soru ortaya çıkar:
Birden fazla yaptırım turu söz konusu olduğunda, Huawei veya Çinli üreticiler 7nm çipleri nasıl yaptı? **
Beyaz Şövalye
Geçmişte, Huawei TSMC'ye güvendi, ** ilgili bir kişi Zhiwei'ye, o sırada Huawei'nin üst yönetiminin TSMC'nin arzı kesme olasılığının düşük olduğuna karar verdiğini açıkladı. **
Bir yandan, yaptırımlardan önce, iki taraf en gelişmiş süreç 5nm süreci Kirin 9000 yongalarının üretiminde bir işbirliğine ulaştı ve sürekli derinlemesine bir işbirliği durumunda. Öte yandan, bir fabrika imalatını demirleyen yonga dökümhanesi de maliyet hususlarından kaynaklanmaktadır.
"Şimdi bu ortamda, yumurtaları tek bir sepete koymakta ısrar etmek akıllıca görünmüyor, TSMC Huawei'nin banttan çıkışını (deneme üretimi) reddettiğinde, üretime devam edemeyecek ve aşağıdaki süreçten geçemeyecek" dedi.
Mayıs 2020'de Amerika Birleşik Devletleri, Amerikan teknolojisini (TSMC gibi) Huawei dökümhane çiplerine kullanan üreticilere kısıtlamalar getiren yaptırımları artırdı, bu yasak hemen uygulanmadı ve Amerika Birleşik Devletleri 120 günlük bir tampon süre verdi.
16 Temmuz 2020'deki sonuç konferansında TSMC, 14 Eylül'den sonra TSMC'nin artık Huawei'ye çip tedarik etmeye devam etmeyeceğini belirterek uzlaşmayı seçti.
Huawei'nin yanıtı çok hızlıydı ve yaptırımların yayınlanmasından hemen sonra, Kirin 9000'i seri üretme kararı hemen dahili olarak verildi.
Genel olarak konuşursak, HiSilicon çipleri birden fazla gofretten geçecek şekilde tasarladı (tasarımdan sonra, deneme üretim testi için fabrikaya gönderilirler) ve Huawei'nin ilgili departmanının bir çalışanı Zhiwei'ye şunları söyledi: ** O zaman, Kirin 9000'in kararı başlangıçta 3 kez dökülecekti, ancak ikinci seferden sonra bir yaptırım emriyle karşılaştı, bu nedenle "üçüncü kez yatırım yapılmadı ve doğrudan seri üretildi". ** Bu çipler, tam bir kesintiden yaklaşık iki yıl sonra Huawei'nin destek vermesine yardımcı oldu.
31 Ekim 2020'de Kirin Çip ve Teknoloji Geliştirme Departmanı, ana teması ** "Sağlam İnanç, Asla Pes Etme" olan bir Kirin 9000 basın toplantısı düzenledi. **
Fotoğraf görüşülen kişinin izniyle
Bununla birlikte, Kirin 9000 bir parça daha az ve gelecekteki çip Kirin 9000S'yi kim inşa edecek?
2020 özel bir düğüm, Çinli üreticiler sadece Huawei'nin değil, SMIC'nin de hayatta kalma anındalar.
Ulusal Gün tatiline denk gelen bu yılki Güz Ortası Festivali, eski SMIC çalışanı Xu Qin ve ekip arkadaşları aniden şirkete çağrıldı ve ABD Ticaret Bakanlığı Sanayi ve Güvenlik Bürosu'nun (BIS) SMIC'nin bazı tedarikçilerine ABD ithalat ve ihracat kontrol yönetmeliklerine uygun olarak SMIC'ye tedarik etmeden önce ihracat lisansları için başvurmalarını gerektiren mektuplar gönderdiği şok edici haberi aldılar.
Haber, ABD Savunma Bakanlığı tarafından 4 Aralık'ta resmi olarak yayınlandı ve SMIC de dahil olmak üzere dört Çinli şirketin resmi olarak "askeri son kullanıcılar" listesine eklendiğini duyurdu.
O zamanlar SMIC, Çin anakarasında dünyanın en popüler üreticilerinden biri olma olasılığı en yüksek çip üreticisiydi ve yurt dışından gelişmiş ekipman ve hammadde temin edemezse, SMIC'nin büyüme süreci ciddi şekilde yavaşlayacaktı.
Sürpriz paniği ve acil durum ayarlama çalışmaları el ele gider. **"Herkesten mevcut cihazlarını analiz etmelerini ister, ya durursa?" Çözüm nedir? Parça, hammadde, ekipman ihtiyacı olan yabancı üreticilerin servis yapmak için gelmesi gereken kendin yapabilir misin, ne kadarını yapabilirsin? ** Xu Qin hatırladı.
" En kötü plan tamamen kesmek ve birbirleriyle iletişim kurmamaktır. "
Buna bağlı olarak, ilgili Amerikan şirketleri de ABD hükümeti tarafından hukuk ekibiyle birlikte yayınlanan bilgileri yorumluyor, ancak ulusal çıkarları içeren yasa ve yönetmelikler ancak dostane müzakereler yoluyla ve derhal uygulanabilir ve gök gürültüsü havuzunu yarım adımla geçemez. Kısa bir panik döneminden sonra SMIC, kısıtlamaların üst düzey süreçler için gerekli teknoloji ve ekipmana odaklandığını ve "sıkışmış boyunun" bir nefes bıraktığını tespit etti. Bu nedenle, yerli ikame hızı hızlı şeride itildi.
Bununla birlikte, SMIC'e yakın kişilere göre, en çok etkilenen SMIC'nin gelişmiş süreç ekibidir, ** İlgili proses teknolojilerini geliştirirken, önce ASML'nin EUV litografi ekipmanını ** (genellikle 7nm ve altı proses ekipmanlarında kullanılır) satın almak için dahili bir teklif olmuştur.
**Ancak bu öneri kabul edilmedi. ** Çünkü o zamanlar hem TSMC hem de Samsung, 7nm sürecinin "geçiş versiyonunu" tamamlamak için ilk olarak DUV litografisini kullandı ve ancak daha fazla deneyim biriktirdikten ve belirli bir ölçeğe ulaştıktan sonra EUV tanıtıldı. (DUV litografi makinesi doğruluğu EUV ekipmanından daha düşüktür, genellikle "5nm" işleminin üretim sınırı olduğuna inanılır, ancak endüstri EUV litografi makinesini 7nm civarında kullanacaktır)
Sebebin bir diğer kısmı da ekipmanın çok pahalı olması, sipariş süresinin gecikmesi ve sonraki teslimatların sürekli sıkışması ve teslim edilmemesidir.
SMIC başlangıçta 28nm'den 20nm'ye yürümeyi planladı, ancak daha sonra dahili olarak 20nm'yi terk etmeye ve doğrudan daha gelişmiş 14nm'ye gitmeye karar verdi. 2019 yılında pilot üretim verim oranı hızla %3'ten %95'e çıkarılarak seri üretime ulaşıldı.
7nm çipin geliştirme aşamasına gelince, bunu Mengsong Liang'ın (şu anda SMIC'nin eş CEO'su) yönetim kuruluna yazdığı Aralık 2020 mektubunda görebiliriz. "Bu dönemde (2017~2020), teknolojinin gelişimini 28nm'den 7nm'ye, toplam beş nesil tamamlamak için çok çalıştım... Şu anda 28nm, 14nm, 12nm ve n+1 teknolojileri seri üretime girdi ve 7nm teknolojisinin gelişimi de tamamlandı ve önümüzdeki yıl Nisan ayında (2021) hemen riskli seri üretime girebilir..."
İlginç bir şekilde, mektuptaki tahmini risk seri üretim süresi Nisan 2021'dir ve bu, yukarıda değerlendirilen Kirin 9000'lerin üretim süresiyle şaşırtıcı bir şekilde tutarlıdır. **
Yeni soru şu: SMIC, gelişmiş litografi makinelerinin yokluğunda hangi teknolojiyi kullanıyor? 7nm sürecinin seri üretimi yerli çiplerde ise ne gibi sorunlarla karşılaşılacak?
Fırça ile ince çizgiler çizin
Çipi yeniden anlamamız gerekiyor ve ince çipin içinde aslında yüz kadar katman olabilir.
Çip işlemi ilk önce silikon çip üzerinde transistör morfolojisini yapmaktır, katman katman çökeltilmiş kaplama, üst metal katmanı, izolasyon katmanı, pasivasyon katmanı, alt kısmı en çekirdek, işlemin en ileri kısmı, kapasitör ve transistör burada, altta yatan cihaz olarak adlandırılır. Genel olarak, bahsettiğimiz nanometre çipi, alt transistör kısmını ifade eder.
28 nanometrenin altında, ciddi kuantum tünelleme etkisi nedeniyle sızıntı olacak ve düzlemsel transistör kullanım gereksinimlerini karşılayamaz ve FinFET, yani "kanat alan etkili transistör" yapmak için kapının bir balık yüzgeci gibi sarılması gerekir. Bundan bahsetmişken, bu yenilik Çinli bir bilim adamı ve TSMC'nin eski baş teknoloji sorumlusu Profesör Hu Zhengming'den geldi.
Şu anda, stereoskopik transistörün, transistör kapıları, kanatçıklar arasındaki minimum boşluk (Fin Pitch), Hücre Yüksekliği ve transistör yoğunluğu (çip üzerinde milimetre başına kaç transistör yerleştirilebilir) gibi çoklu teknik göstergelere bağlı olarak, hangi işlem seviyesine ulaştığını görmek için uzunlukla ölçmek zordur, yani yaygın olarak birkaç nanometre olarak bilinir.
Son teknoloji ürünü 193nm DUV daldırma litografi makinesi, 28nm mantık teknolojisi düğümlerinin gereksinimlerini karşılayarak 36~40nm'lik yarım döngülü bir çözünürlük sağlayabilir. Bu boyuttan daha küçük, çift hatta çoklu litografi gereklidir.
Çoklu litografi teknolojisinin özü, orijinal litografi katmanını iki veya daha fazla maskeye bölmek ve desenin orijinal tasarım katmanını gerçekleştirmek için çoklu litografi ve aşındırma kullanmaktır, böylece birden fazla pozlama CD'sini aşındırabilir (Kritik Boyut, entegre devre fotomaskesi üretimi ve litografi sürecinde işlemin grafik işleme doğruluğunu değerlendirmek ve kontrol etmek için entegre devrenin karakteristik çizgi genişliğini yansıtan özel bir çizgi deseninin tasarımını ifade eder).
Çift pozlama, 22nm, 20nm, 16nm ve 14nm teknoloji düğümlerinde ve ayrıca gelişmiş işlem kritik olmayan katman imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak EUV litografi makinesi teknolojisi olgunlaştıktan sonra, TSMC ve Samsung yavaş yavaş tamamen farklı bir teknik yol olan EUV litografi makinesini kullandılar, sadece bir pozlama etkiyi elde edebilir.
SMIC, gelişmiş hedeflere ulaşmak için "eski teknoloji eski makineyi" kullandığı söylenebilecek EUV litografi makinesi olmadan 7nm'ye ulaşmak istiyor, bu biraz demir tokmakla oymaya benziyor. **2019'da TSMC, DUV ekipmanı aracılığıyla 7nm düğüm (N7) yongaları üretti ve ardından EUV litografi makinelerini kullanmaya başladı.
LFLE işlemi, LELE işlemi, LELELE işlemi, SADP, SAQP teknolojisi vb. gibi çift ve hatta çoklu litografi elde etmek için birçok teknik yol vardır.
Daha önce Huawei'nin iki adet 14nm çip ile 7nm çiplerin etkisini elde etmek için "çip istifleme" teknolojisini kullanabileceği bildirilmişti. Ancak çip sürecini anlayan bir kişi Zhiwei'ye bunun pek olası olmadığını söyledi, " Genel olarak, bu işlem HBM (yüksek bant genişliğine sahip bellek) 3D paketleme teknolojisi için kullanılır, 14+14=7 problemini değil, yönlendirme tasarımını çözmek için kullanılır, enerji tüketimi, alan ve iki çip seti arasındaki diğer sorunlar son derece zordur ve cep telefonu çiplerinde kullanılması tamamen gerçekçi değildir. "
İlgili bir kişi Zhiwei'ye SMIC'in 7 nm sürecini gerçekleştirmek için SAQP teknoloji rotasını benimsediğini söyledi.
SMIC'e yakın bir başka kişi, Liang Mengsong'un 2017'de SMIC'ye katıldığında, sorumlu olduğu departmandaki tüm teknisyenlerin SAQP teknolojisini öğrenmesini istediğini açıkladı: "Yeni mühendisler bu teknolojiyi öğrenmek için fazla mesai yapmalı." "**
Peki SAQP teknolojisi nedir?
SAQP'nin Çince adı "kendinden hizalı dörtlü maruziyet" dir ve uygulama prensibi basit ve popülerdir:
(1) Önce "kafesi" bir litografi makinesiyle çizin ve ardından "kafesi" kazımak için bir aşındırma makinesi kullanın;
(2) Oyulmuş kafes üzerinde kimyasal buhar biriktirme kaplaması;
(3) Yatay düzlemdeki kaplama, aşındırma teknolojisi ile kaldırılır, bu noktada ince bir filmden oluşan bir "yan duvar" elde ederiz;
(4) filmin yan duvarlarından oluşan daha yoğun bir "kafes" elde etmek için başka bir aşındırma turu;
(5) Tekrar kimyasal buhar biriktirme kaplaması;
(6) Yatay düzlemdeki kaplamayı çıkarmak için aşındırma teknolojisini kullanın;
(7) Daha şifreli bir "kafes" elde etmek için tekrar aşındırın;
(8) Kafes bloğunun altında, aşağı doğru aşındırmaya devam edin;
(9) Kaplanmış kafesi çıkarın ve gerçekten ihtiyaç duyulan "kafesi" bırakın.
Zhiwei ayrıca herkesin daha iyi anlaması için bir GIF oluşturdu:
Şimdiye kadar, DUV litografi makinesi gibi sadece çok kalın bir "fırça" ile ince çizgiler çizmek için aşındırma teknolojisini kullandık.
Aslında, yukarıda bahsedilen hangi teknik teori olursa olsun, uzun yıllardır var olmuştur, ancak sürecin teknik seçiminde ve düğüm seçiminde, öğrenme eğrisi son derece önemli olacaktır, çünkü her adım çok fazla para ve insan gücü gerektirir.
Ve SMIC'in kilit teknik personele ek olarak bu kadar zor bir şeyi başarabilmesi, kurum kültürüyle ilgili olabilir.
Xu Qin, "teknik düzeyde itaat, güçlü uygulama ve mutlak pragmatizmin" 20 yıldan fazla bir geçmişe sahip olan SMIC'yi yarattığına inanıyor.
**" Ar-Ge hedeflerini netleştirdikten sonra sonuç odaklı, %100 uygulanmış ve iş yapan insanlara daha saygılı olmak. ** Gözlemlerine göre, personel değişikliğinin, şirketin iyi bir gelişme gösterebilmesi için güçlü bir uygulama ile birleştiğinde, şirketin çeşitli projelerinin araştırma ve geliştirmesi üzerinde çok az etkisi vardır.
** Zhiwei, SMIC'nin gelişmiş süreç ekibinin üç yıl üst üste yıl boyunca izinli olduğuna ve Yeni Yıl Günü'nde yalnızca bir gün izinli olduğuna dair doğrulanmamış bir endüstri söylentisini öğrendi. **
Sonuçlar açısından bakıldığında, geçmiş ileri teknolojinin zaman düğümüne göre, **SMIC'in diğer üreticilerin yolunu 10 yıl boyunca tamamlaması 3 yıl sürdü. **
Kombinasyon, verim, başarı veya başarısızlık bir çırpıda düştü
İlgili kişiler Zhiwei'ye, Charlotte projeyi kurduktan sonra orijinal dökümhanenin SMIC olarak ayarlandığını ve Huawei'nin teknolojiyle çevrili olma aşamasındayken ve TSMC'den satın alınan gelişmiş çiplerin tükenmek üzere olduğu ve malzeme ithalatının da engellendiği tek uygulanabilir çözümün bu olduğunu açıkladı.
Bir SMIC çalışanı, Kirin 9000 yongasının geliştirilmesi sırasında Huawei'nin SMIC'de bir yongaya sahip olduğunu belirtmekte fayda var, "ama o zaman açık değildi, ancak yeni nesil (9000'ler)" dedi. **
Yaptırımların baskısı altında, Huawei içinde de-A (Amerikanlaşma) tüm hızıyla devam ediyor. **" Sadece teknik A değil, ofis yazılımı, profesyonel yazılım aynıdır, kendiniz yapmayın ve sonunda ABD ürünlerine ve teknolojilerine ulaşın iş akışından tamamen çıkın ** Eski bir çalışan, o sırada Huawei'nin iletişim departmanının fizibiliteyi yeniden göstermek için doğrudan söküldüğünü belirtti.
Sıkılaştırma kısıtlamalarının kapsamını değerlendirmek imkansız olduğundan, Charlotte'un seri üretimini mümkün olan en kısa sürede tamamlamak en önemli önceliktir. İşbirliğinin ilk adımı, genellikle göz ardı edilen süreç geçişi ve eşleştirmedir.
Genel olarak konuşursak, gelişmiş süreçte, tasarım şemasında ve her dökümhanede ayrıca bir uyarlama süreci vardır, TSMC, Samsung ve diğer gelişmiş süreç dökümhanelerinin "kod dönüştürme uyarlaması" için özel bir ekibi vardır, ancak " SMIC'in o zamanlar böyle bir tasarım kuralı geçiş ekibi yoktu, Huawei süreci uyarlamak için bir ekip göndermişti " İlgili kişiler, tüm sürecin yaklaşık 3~6 ay sürdüğünü söyledi.
Bundan sonra, verim anahtar haline gelir.
Yarı iletken alanında verim, çiplerin seri üretim maliyeti ile ilgilidir ve her bir yonga plakasındaki kaliteli çipler ne kadar kaliteli olursa, çipin maliyeti o kadar düşük olur. Nihai verim, her bir işlemin ürününden oluşur, bir fab hattındaki her işlemin %99 kadar yüksek olduğunu varsaysak bile, 500 işlemden sonra toplam verim sadece %0,66'dır ve sonuç tamamen israftır. Genel olarak verim, Gofret (silikon gofret) verimi, Kalıp verimi ve paket verimi olarak alt bölümlere ayrılabilir ve Kalıp veriminin toplam verim üzerinde daha büyük bir etkisi vardır.
İlgili kişiler Zhiwei'ye, Charlotte'un veriminin riskli seri üretim olduğunda yaklaşık %35 olduğunu ve genel olarak en az %50 seri üretime ulaşmak gerektiğini, ancak bunun aynı zamanda %90'ın üzerine çıkabilen işlem maliyetinin iki katı olduğunu söyledi.
Zhiwei ayrıca bu yıl bir paketleme fabrikasının Charlotte cipsleri için sipariş aldığını, fabrikanın son aylarda aylık 4 milyon adet üretim kapasitesine ulaştığını öğrendi. **
Şu anda gerçek toplam verime gelince, bilmiyoruz, çünkü bu, üreticiler tarafından genellikle bir sır olarak kabul edilen çipin maliyeti ile güçlü bir şekilde ilgilidir.
Bununla birlikte, ilgili personel Zhiwei'ye **Charlotte'un veriminin resmi seri üretimin ilk aşamasında yaklaşık %50-60'a ulaştığını ve bundan sonraki verim artışının da önemli olduğunu ve bunun da büyük ölçekli üretimini kontrol edilebilir maliyetlerle destekleyebileceğini açıkladı. **
Haberleri görebilirsiniz: Huawei, 2024'te 60-70 milyon akıllı telefon göndermeyi hedefliyor.
2022'de Huawei'nin akıllı telefon sevkiyatları sadece 30 milyon civarında olacak.
Bu noktada belki de rahat bir nefes alabilir ve şöyle diyebiliriz:
** Hafif tekne On Bin Ağır Dağları aştı. **
PostScript
Kirin 9000'lerin başarısı, çiplerin yerelleştirilmesinde bir kilometre taşı olabilir, ancak bu sadece uzun yolda aşamalı bir zaferdir. **
Bir yarı iletken endüstrisi uygulayıcısı endişeli bir şekilde Zhiwei'ye, sonuçlar gösterildikten sonra gelecekteki yaptırımların daha şiddetli olmasının beklendiğini ve bu başarının yaptırımlar altındaki sınırlı alanda "nefes almak" olduğunu söyledi, **" boynuna sıkışmış bu şey, bu sefer burada sıkışmış, bir dahaki sefere mi? Bir dahaki sefere daha derine ulaşabilirsin." **
Zhiwei, bu makaleyi hazırlarken, teknolojik yenilik atılımlarının daha çok işbirlikçi operasyonların sonucu olduğunu ve bir kriz endüstriyi güçlendirdiğinde, bunun bir felaket mi yoksa ölme şansı mı olduğuna karar vermenin imkansız olduğunu gerçekten hissetti. Birçok uygulayıcının açıklanamaz bir "inancı" vardır. Onların gözünde, hedef belirlendiği, pragmatik ve koordineli olduğu sürece başarılamayacak hiçbir şey yoktur.
Düşündük ki, kabaca adı bu:
**İnanç dağları yerinden oynatabilir. **
Kod adı "Nashville" olan yeni nesil çipler yolda. **
( Görüşülen kişilerin talebi üzerine, makalede adı geçen kişilerin isimleri takma addır )