SemiAnalysis публикува първия доклад от разглобяването на чипа Huawei Kirin 9030 Pro, създаден по производствения процес SMIC N+3. Проучването показва, че китайският производител е успял да се доближи до нивото на усъвършенстваните технологии без използването на EUV литография: плътността на транзисторите е достигнала 113,4 MTr/mm² (по-висока от TSMC N6), а стъпката на метализация M0 (32,5 nm) е по-малка от тази на Intel 18A (36 nm). Това обаче е на цената на по-скъп и сложен производствен процес.

Анализът показа, че минималната стъпка на метализация в този процес е 32,5 nm, стойност, която е по-малка от тази, заявена за Intel 18A (36 nm). Колкото по-малка е стъпката на метализация, толкова по-плътни са взаимовръзките и толкова повече транзистори могат да бъдат свързани на една и съща площ. В резултат на това плътността на транзисторите на SMIC N+3 достига 113,4 милиона транзистора на квадратен милиметър, което е малко повече от 107,7 милиона транзистора/mm² на TSMC N6. Височината на стандартната клетка е намалена от 252 на 228 nm, а стъпката на контактния гейт е намалена от 63 на 57 nm. По този начин SMIC успя да достигне нива на плътност, близки до зрялата 7 nm технология на TSMC, въпреки липсата на достъп до EUV литография.

Цената, платена за този напредък, е увеличената сложност на производството. Компанията използва технологията SAQP – самонасочена литография с четириъгълни шаблони (self-aligned quadruple pattern lithography). За разлика от TSMC N6, която използва по-простия метод SADP, SMIC трябва да обработва един и същ модел няколко пъти. Това изисква повече маски, повишава изискванията за точност на съвпадение на слоевете и увеличава производствените разходи.

Анализаторите смятат, че SMIC всъщност постига подобна плътност по по-скъп и по-малко ефективен начин.

Huawei се опитва да компенсира производствените ограничения чрез дизайна на чиповете. Площта на Kirin 9030 Pro остава на същото ниво като на предишния Kirin 9020 – около 140 mm², но те успяват да поставят повече изчислителни блокове вътре. Конфигурацията на процесора е променена от 1 голямо и 3 средни ядра на 1 голямо и 4 средни ядра, броят на GPU-блоковете е увеличен от 4 на 6, а невронният процесор е получил допълнително Tiny NPU ядро. Кеш паметта и вътрешните процесори също са увеличени.

Въпреки това по отношение на производителността Kirin 9030 Pro все още отстъпва на флагманските решения на Apple и Qualcomm. Неговият графичен ускорител (Maleoon 935) отговаря на нивото на най-добрите мобилни чипове от 2022 г. и изостава от сегашния флагман Snapdragon 8 Elite 2,4-2,6 пъти. Архитектурата на процесорните ядра е близка до предишното поколение решения на Arm. Основният проблем на Huawei е свързан не толкова с архитектурата на чипа, а по-скоро с ограниченията на производствения процес: Apple и Qualcomm използват N4 и N3P на TSMC. Затова компанията търси алтернативни начини за подобряване на производителността.

Един от тези пътища е концепцията, наречена LogicFolding – триизмерно мащабиране на логиката. Вместо традиционното намаляване на размерите на транзисторите Huawei предлага логическите блокове да се разделят на няколко слоя и да се свързват вертикално с помощта на свръхплътни връзки. Този подход трябва да съкрати дължината на предаване на сигнала, да намали латентността и консумацията на енергия.

Според пътната карта на Huawei компанията цели да постигне до 2031 г. голяма тактова честота на ядрото от порядъка на 5GHz и еквивалентна плътност от 295 милиона транзистора/mm² – сравнима с планирания възел от клас 14A на TSMC. Първите чипове Kirin с поддръжка на LogicFolding се очакват през есента на 2026 г.

Въпреки това SemiAnalysis е предпазлива по отношение на перспективите за LogicFolding. Анализаторите отбелязват, че плътността в подобни системи не може да се сравнява директно с конвенционалните еднослойни чипове: многослойната структура автоматично увеличава предполагаемия брой транзистори на площ.

В резултат на това докладът на SemiAnalysis показва двойна картина. От една страна, SMIC и Huawei са успели да постигнат забележителен напредък без достъп до EUV литография. От друга страна, този път остава по-труден, скъп и с ограничена производителност. Китайската полупроводникова индустрия разчита на оптимизиране на дизайна и изграждане на собствена производствена екосистема.

Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.

С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.