Samsung avvia la produzione dei chip a 7 nanometri

Samsung aveva pubblicato la roadmap delle tecnologie di processo a fine maggio. Ora il produttore coreano ha annunciato l’avvio della produzione di massa dei primi chip a 7 nanometri Low Power Plus (7LPP) che sfrutta la litografia all’ultravioletto estremo (EUV). TSMC, diretto concorrente di Samsung, ha già realizzato due chip a 7 nanometri, ovvero Kirin 980 di Huawei e A12 Bionic di Apple.

Il nuovo processo produttivo verrà utilizzato per i futuri processori mobile, quasi sicuramente per il nuovo Exynos che troverà posto nel Galaxy S10, ma anche in altri settori (HPC, IoT, automotive, networking e 5G). Il passaggio dai 10 ai 7 nanometri è stato piuttosto travagliato, in quanto è necessaria un nuovo tipo di fotolitografia che, nelle fasi iniziali, non ha garantito un’adeguata resa produttiva. I vantaggi principali del processo 7LPP sono maggiori prestazioni, consumi inferiori e meno complessità rispetto ai precedente 10LPE/10LPP/10LPU.

La litografia EUV usa una luce con lunghezza d’onda di 13,5 nanometri, circa 14 volte inferiore alla tecnologia ad immersione basata sul fluoruro di argon (193 nanometri). Inoltre il chip viene ottenuto con un numero minore di maschere. Un layer di wafer di silicio richiede solo una maschera contro le quattro della precedente tecnica litografica, quindi il 20% in meno con benefici in termini di costi e tempo.

I circuiti vengono inoltre disegnati sul wafer in maniera più chiara, offrendo una maggiore flessibilità di design. I processori a 7 nanometri permettono di sfruttare al meglio l’area del wafer (meno scarti), hanno prestazioni superiori (+20%) e consumi più bassi (-50%).

La produzione iniziale è stata avviata nella fabbrica S3 di Hwaseong, ma una nuova linea EUV è già in costruzione (come si vede nell’immagine all’inizio dell’articolo) per soddisfare la crescente domanda nei prossimi anni. I futuri step della roadmap sono 5LPE (5nm Low Power Early), 4LPE/LPP (4nm Low Power Early/Plus) e 3GAAE/GAAP (3nm Gate-All-Around Early/Plus). Quest’ultima tecnologia introdurrà la nuova architettura Gate-All-Around FET (GAAFET) che prenderà il posto dell’attuale FinFET.