Résumé :
L'activité de fonderie de plaquettes de Samsung poursuivra le processus de 8 nanomètres, qui existe depuis plus de huit ans, pour une autre génération. Des interprétations externes estiment que cette décision vise à revitaliser efficacement les lignes de production existantes matures dans l'ultraviolet profond (DUV) et à éviter les coûteuses machines de lithographie dans l'ultraviolet extrême (EUV). Ce processus est destiné aux puces automobiles, robotiques et IA de pointe qui ne nécessitent pas le coût élevé de 2 nanomètres.
Selon l'actualité de l'industrie du 20, la fonderie de plaquettes Samsung lancera dans l'année la plate-forme de traitement 8LPU+ de deuxième génération en 8 nm. Par rapport à la génération précédente 8LPU, les performances sont améliorées de 12 %, la consommation d'énergie est réduite de 15 % et la zone logique est réduite d'environ 8 %.
Le procédé 8 nanomètres de Samsung est officiellement commercialisé depuis le développement réussi du 8LPP en 2017. Ce procédé est également la dernière génération de procédé DUV (lithographie par immersion dans le fluor et l'argon) du procédé avancé de Samsung avant l'introduction de l'EUV. En 2018, Samsung a lancé 8LPU, qui se concentre sur l'optimisation des performances et de la densité d'intégration ; le nouveau 8LPU+ est cette fois une version de deuxième génération encore améliorée sur la base du 8LPU.
Actuellement, les processus de pointe tels que 5 nanomètres, 4 nanomètres et 2 nanomètres ont une puissance de calcul plus élevée, mais des machines de lithographie EUV doivent être utilisées pour les couches lithographiques clés. Le coût d'une seule machine de lithographie EUV s'élève à des centaines de milliards de won, ce qui fait grimper le prix des plaquettes ; et seul ASML peut le fournir dans le monde, la fourniture d'équipements est donc limitée.
En revanche, le procédé 8 nanomètres peut être produit sur des lignes de production d'équipements DUV qui ont terminé leur dépréciation et leur amortissement. Après une accumulation à long terme, les données de rendement sont suffisantes, le coût peut être prédit et il a obtenu les certifications pertinentes pour les puces automobiles et industrielles, ce qui abaisse le seuil d'approvisionnement pour les équipementiers et les fournisseurs de pièces automobiles.
Les principaux produits cibles de 8LPU+ devraient être les microcontrôleurs IA (MCU) et les contrôleurs de zone automobile (ZCU). Récemment, l'industrie automobile a généralement adopté l'architecture ZCU : le véhicule est divisé en plusieurs zones et chaque zone est configurée avec un contrôleur distinct. Après avoir adopté cette architecture, les contrôleurs doivent être disposés dans diverses cloisons telles que la porte, la carrosserie et le groupe motopropulseur, et la demande de puces augmente en conséquence.
Les MCU et ZCU utilisés dans les véhicules et les robots industriels doivent fonctionner de manière stable dans des environnements difficiles. Par rapport à la puissance de calcul maximale, la plage de températures de fonctionnement, la capacité d'approvisionnement continu à long terme, le stockage intégré et le prix unitaire sont des indicateurs plus essentiels.
La miniaturisation des puces est également un point clé. Même si la zone centrale de calcul des puces Edge AI est réduite, les E/S responsables des connexions externes et la mémoire non volatile intégrée (eNVM) qui conserve les données après une panne de courant occuperont toujours une grande surface. La plate-forme 8LPU+ intègre des dispositifs d'E/S planaires de 3,3 V sur la plaquette FinFET 8LPU, réduisant avec succès la zone d'E/S d'environ 10 %.
Ce processus améliore également le problème de courant de fuite en veille lorsque le véhicule est éteint et que le robot est en état de veille, et est équipé d'une SRAM à très faible fuite (ULL-SRAM) et de dispositifs à tension de seuil élevée (cHVT). L'eMRAM de stockage magnétique qui enregistre les données stockées lorsque l'alimentation est coupée atteint les spécifications automobiles de qualité 1 (AG1) ; la surface unitaire est de 0,017 μm² et la densité de stockage est d'environ 20 Mb/mm². Il peut accueillir plus de stockage dans la même zone, ce qui contribue à réduire davantage la taille de la puce du contrôleur.
Des initiés de l'industrie ont déclaré : "Les clients existants de 8 nm dans l'écosystème de fonderie de plaquettes de Samsung et les sociétés de puces sans usine qui souhaitent obtenir une certification automobile seront tous des clients potentiels de 8LPU+. Les sociétés de conception nationales et étrangères et les fabricants d'ASIC ont déjà de l'expérience dans les systèmes sur puce (SoC) d'IA de pointe basés sur une sortie de bande eMRAM 8 nm, et le seuil d'entrée est bas."
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