Fotolitografija je pravo ozko grlo v industriji čipov.  In je v zelo malo rokah

TSMC je uničil 450 mm rezino, ki bi lahko prilegala veliko več čipov. In zaradi tega je zmagal v vojni

Čipi, ki prevladujejo v svetu, prihajajo iz znanih silicijevih rezin in večina jih prihaja v formatu, ki je postal de facto industrijski standard: na listu 300 mm.

Ta oblika je bila ustvarjena leta 2002, zato bi si mislili, da so se stvari že razvile. Morali bi jih, vendar hipotetičnih 450 mm rezin, ki so jih nameravali lansirati leta 2013, nikoli niso. In za to je bil kriv TSMC.

Vsi so želeli 450 mm napolitanke

Razvoj silicijevih rezin je konstanten že tri desetletja. Od 76 mm (3 in) leta 1972 so šli na 150 mm (5,9 in) leta 1983, čeprav so bili neposredno znani kot “šest palcev”. Preden so leta 1992 prispele 200 mm rezine in končno leta 2002 300 mm, ki ga trenutno uporabljamo.

Je že? Ni bilo več evolucije? No, lahko bi bilo. Razprava o tem, kaj naj bi bil naslednji korak, je potekala že leta 2009: Intel, TSMC in Samsung so ločeno predstavili svoje predloge za vzpostavitev proizvodnih zmogljivosti (“fab”). zmožen izdelave 450 mm rezin.

Eno je bilo to reči, nekaj povsem drugega pa narediti. Čeprav so ta podjetja trdila, da bi lahko leta 2012 imela pripravljen prototip tovarne, so analitiki zagotovili, da stroški raziskav in razvoja bi bili popolnoma pretirani.

Cilj je bil vsekakor ambiciozen in časi podaljšani. Leta 2012 – ko naj bi se stvari premaknile – niti Intel, niti Samsung niti TSMC niso naredili veliko napredka, a vsi so združili moči.

To so storili skupaj z IBM-om, Globalfoundries in Nikonom, da bi ustanovili konzorcij Global 450 mm (G450C), katerega cilj je bil narediti skupni preskok na 450 mm silicijeve rezine. Vse je kazalo, da bo to veliko zavezništvo obrodilo sadove, a ni: Leta 2017 je G450C začel izginjati in njegovi člani so se postopoma distancirali od projekta.

450 mm rezine nikoli ne bi postale resničnost. Vprašanje je,zakaj ni uspelo projekt?

TSMC ni hotel narediti preskoka

Resnica je, da ni uspel, ker je TSMC želel, da ne uspe. Pa sem rekel Chiang Shang-Yi, glavni operativni direktor TSMC takrat in je bil zato končno odgovoren za pomoč pri izgradnji svojega podjetja v največjega proizvajalca polprevodnikov na svetu. Končno bi to dosegli, kot je razvidno iz naslednjega grafa:

Posnetek zaslona 2022 08 09 ob 17 01 59

Tržna kapitalizacija Intel, TSMC in Samsung od leta 2007 v milijardah dolarjev. Podatki: CompaniesMarketCap. Obdelava po meri.

V nedavnem intervjuju z Computer History Museum je Chiang pojasnil, kaj je bil pravi smisel skoka: prehod na večje rezine je teoretično dal prednost proizvodni zmogljivosti, vendar je trdil, da “to ni čisto res. Namesto tega je igra. To je igra za velikega, da dobi prednost nad malim.“.

Za TSMC je bil prehod na 300-milimetrske rezine v preteklosti dobra poteza, saj mu je omogočil, da je prehitel manjša podjetja. Je bil zanje korak naprej, a glede na to, da je šlo za strel bi se lahko odbil nazaj če stavi na skok na 450 mm napolitanke.

Chiang se je spomnil, da je takrat prišel v pisarno generalnega direktorja TSMC Morrisa Changa in mu rekel, da ne bi smeli narediti te naložbe in ta trud. TSMC je s 300-milimetrskimi rezinami dokaj zlahka prekašal svoje manjše konkurente, če pa bi skočil na 450-milimetrske rezine, jim ne bi več konkuriral: še bolj bi tekmoval z Intelom in Samsungom. Kot je pojasnil izvršni direktor,

“V preteklosti so bili naši konkurenti UMC, SMIC in ti fantje so veliko manjši od nas. Če potisnemo 450 mm, bomo imeli večjo prednost od njih. Zdaj pa imamo samo dva konkurenta, Intel in Samsung. Oba sta večja od nas, zato ne bomo nič pomagali. Pravzaprav nas bo bolelo“.

Tako Intel kot Samsung sta imela več inženirjev in več finančnih sredstev, ki bi jima to omogočila kar TSMC ni želel: da uživajo še več ugodnosti, kot so jih imeli takrat. “Tako se je Morris Chang začel zavedati, da to takrat ni bila prava poteza.

Intel, TSMC, GlobalFoundries in Samsung niso edini, ki se borijo v nanometrski vojni;  ki vlada v senci je ASML

Odločitev je padla: skok na 450 mm ne bi bil podprtvendar se je bilo treba opravičiti, zato se je Chang odločil naznaniti, da bo namesto 450 mm rezin prednostna naloga TSMC razvoj napredne tehnologije.

Ključni sestanek je potekal na SEMICON West leta 2013. Tam so bili Intel, Samsung in TSMC spoznal ASML, prvi pa je spregovoril vodja Intela – Bill Holt iz divizije Technology and Manufacturing Group. To je storil, da bi ponovil svojo podporo temu projektu za prehod na 450 mm rezine.

Chiang, ki je spregovoril naslednji, je sporočil odločitev TSMC. Holt je pobegnil iz sobe, ko jo je slišal, a naslednji dan Intel je napovedal spremembo svojih načrtov: Njihova prioriteta niso bile več 450 mm rezine, ampak razvoj naprednih tehnologij.

To je bil konec 450 mm rezin” je zaključil Chang. “In od takrat ni nihče več govoril o tem.

Kljub temu je takratni izvršni direktor Intela Brian Krzanich še naprej vztrajal, da so podprli tak preskok kmalu zatem. Zdi se, da tudi pri TSMC ne izključujejo Ta cilj je bil jasno zastavljen in avgusta 2013 so njeni menedžerji povedali, da prvi proizvodni obrat za te rezine “deluje”.

Kmalu zatem je trud popolnoma zamrl. Pravzaprav še vedno potekajo razprave in tudi te rezine se proizvajajo v omejenih količinah, a seveda TSMC je bil očitno glavni krivec, da do tega skoka ni prišlo potem. Vprašanje je, ali si bodo zdaj, ko so vodilni v segmentu, premislili.

Leave a Comment

Your email address will not be published.