🇹🇼 Производство электроники. Ускорители ИИ

Тайваньская Foxconn строит предприятие по сборке ускорителей ИИ Nvidia GB200

Местоположение этого предприятия пока что не разглашается, что создает интригу, но, по заявлению Foxconn, это будет крупнейший производственный объект этого типа, т.к. спрос на платформу Blackwell «поразительно велик».

Почему масштабную сборку доверили именно Foxconn?

Во-первых, эта тайваньская компания известна обеспечиваемым качеством сборки, и умением решать сложные организационные проблемы. И все это обеспечивается для заказчика сравнительно недорого.

Во-вторых, ее производственно-технологические возможности включают «передовые технологии жидкостного охлаждения», что актуально для ускорителей Nvidia.

Новость в очередной раз подчеркивает, насколько сейчас востребованы решения для создания мощных нейросетей для ИИ. Наряду с энергетическим, это сейчас одно из основных стратегических направлений в формировании и поддержании статуса супердержав.

@RUSmicro по материалам Reuters

🔥 Регулирование. Производство микроэлектроники. Россия

Что происходит вокруг МЦСТ? У членов АРПЭ возникли вопросы к государству

Эти вопросы опубликованы на сайте ассоциации АРПЭ, основной из них – какие цели и задачи поставлены перед внешним управляющим, которым, как мы помним, выступает АО НПЦ Элвис.

Что же это за вопросы:

📌 Будет ли сохранена субъектность уникальной российской компании с ее идеологией технологического суверенитета или через внешнее управление она может перейти в подчинение другой организации с иной культурой?

📌 Поддерживает ли государство планы развития линейки высокопроизводительных микропроцессоров «Эльбрус» или в период внешнего управления они могут измениться кардинально?

📌 Поставлена ли государством задача сохранения коллектива АО «МЦСТ» или внешняя управляющая организация может рассматривать сотрудников компании, как трудовой ресурс и оптимизировать его по своему усмотрению?

📌 Почему в качестве управляющей организации выбрана конкурирующая с АО «МЦСТ» компания АО НПЦ «Элвис», которая контролируется частными акционерами? Чем обеспечено доверие управляющей организации?

📌 Как государство регулирует конфликт интересов между акционерами передаваемой во внешнее управление компании и акционерами управляющей организации?

Что же, вопросы актуальные, по делу, беспокоящие немало участников отрасли. Давайте посмотрим, будут ли даны на них публичные и удовлетворительные ответы?

@RUSmicro

В прикреплении файл с пояснительной запиской «Достижения компании MARVELL в создании когерентных ЦСП, сменных линейных высокоскоростных интерфейсных модулей и других инновационных продуктов для ВОСП».
 
Оптический приемо-передающий модуль COLORZ® 800G ZR/ZR+ от компании Marvell назван самым инновационным продуктом на 50-ой Европейской конференции по оптической связи ECOC-2024 (Франкфурт, 20-26 cентября 2024 года).
Инновации компании Marvell на выставке ECOC 2024 (пресс-релиз от 27 сентября 2024 года):
• ЦСП/DSP (DSP, Digital Signal Processing)  Nova 1.6T PAM4 - цифровые сигнальные процессоры (ЦСП) с форматом модуляции PAM4 для высокоскоростных клиентских подключений,
• когерентный ЦСП Orion 800G - когерентные ЦСП с форматами модуляции M-QAM для высокоскоростных линейных подключений,
• оптический приемопередающий модуль COLORZ® 800G ZR/ZR+ (трансивер) - кремниевая фотоника с поддержкой оптических каналов (длин волн) в окнах прозрачности C&L ОВ.

Оглавление по тематике
t.me/OpticalNetworksRussia/263

🇰🇷 Участники рынка. Южная Корея

Samsung Electronics заявляет, что не заинтересована в выделении контрактного производства в отдельный бизнес

Об этом заявил председатель Джей Й. Ли агентству Reuters.

Аналитики говорят, что бизнес Samsung по проектированию и контрактному производству микросхем для других клиентов, демонстрирует ежегодные миллиардные убытки из-за слабого спроса, что снижает показатели крупнейшего в мире производителя микросхем памяти. Ожидаются убытки и по итогам 2024 года.

В настоящее время Samsung расширяет свою деятельность на проектирование логических микросхем и на их производства, чтобы снизить зависимость от направления производства микросхем памяти.

В попытках обойти TSMC на рынке контрактного производства, Samsung существенно нарастил свои производственные возможности, но по мнению наблюдателей, не может набрать достаточно заказов, чтобы загрузить новые мощности. Одна из причин по которым это происходит – осторожность клиентов. Поскольку контрактное производство не выделено из компании, у клиентов возникает опасение – не будут ли их технологические секреты «утекать» в подразделение, занимающееся разработками. У Samsung есть свои резоны, если выделить контрактное производство в отдельный бизнес, то оно может потерять доступ к финансовой поддержке со стороны бизнеса производства микросхем памяти.

Кроме того, в Samsung признают, что продолжает сталкиваться с проблемами на производстве чипов, который компания строит в Тейлоре, Техас. Считается, что корейцы хотят инвестировать здесь $44 млрд, но сейчас, в ожидании результатов выборов, многие, включая Samsung, притормозили с реализацией своих планов в США.

@RUSmicro

🇨🇳 Кремниевая фотоника. Китай

Китайская JFS Laboratory объявила о разработке первого в Китае кремниевого фотонного чипа

Об этом событии сообщила SCMP, но без каких-либо деталей, о них можно только гадать. О лаборатории известно только то, что ее основали в 2021 году и с тех пор влили в нее $1,2 млрд госфинансирования. За эти 3 года компания сумела успешно интегрировать на кремниевый чип лазерный источник света.

Это обещает потенциал масштабирования вычислительных мощностей, что крайне важно для Китая, состязающегося с США по части систем ИИ. Замена медных соединений на оптику может дать необходимый выигрыш в скоростях обмена информацией между чипами и в энергопотреблении ЦОД ИИ.

В перспективе это поможет достичь заметного прогресса в инференсе и в создании больших моделей ИИ. При сокращении или более медленном росте общей стоимости владения ЦОД ИИ.

Насколько близки или далеки от практических и масштабных внедрений разработки JFS Lab, мы пока не знаем.

@RUSmicro по материалам SCMP

#фотоника

🇷🇺 Производство микропроцессоров. Участники рынка. Проблемы. Мнения. Россия

КоммерсантЪ в сегодняшней публикации обращается к теме проблем МЦСТ, введении на этом предприятии управления НПЦ Элвис, письме АРПЭ. Все это уже обсуждалось, повторяться не буду.

Но в заметке есть интересная фраза: "участники рынка отмечают, что Элвису, в отличие от МЦСТ, уже удалось наладить печать процессоров на зарубежных фабриках". Разумеется подробностей нет, как нет и источника, но, тем не менее, интересно.

Вторая интересная фраза принадлежит президенту ассоциации Руссофт Валентину Макарову - по его мнению процессор Эльбрус может стать ключевым элементом для геополитики, если Россия сможет обеспечить трансфер технологии в дружественные страны. В передаче МЦСТ под контроль частной компании г-н Макаров видит риски потерять возможность стать одним из лидеров технологического суверенитета стран БРИКС.

@RUSmicro

#МЦСТ #Элвис

🇺🇸 Производство микросхем. Производственные мощности. США

AMD собирается производить чипы HPC AI на новой фабрике в TSMC в Аризоне, США

Это уже не первый слух такого рода, мы уже обсуждали, что на мощности fab21 невдалеке от Финикса претендуют Apple, Qualcomm, NVidia и AMD.

Тайваньская компания уже начала на fab21 пробное производство на основе узла 5нм, техпроцессы - N4/N4P/N4X и N5/N5P/N5X. В частности, здесь уже начали выпуск пластин с чипами Apple A16 Bionic по техпроцессу N4P.

Производство каких именно чипов планирует разместить на fab21 компания AMD, доподлинно неизвестно. Тем более, что речь идет о 2025 годе. В любом случае технологические возможности фабрики на сегодня ограничены техпроцессами семейств N4 и N5. Это означает, что самые передовые чипы AMD на fab21 произвести не смогут.

В Toms’ hadware подозревают, что это будут чипы ИИ, предположительно MI325X на узле N4, начало выпуска которого намечено на 4q2024. В Аризоне могут присоединиться к его выпуску в 2025 году. А вот для AMD MI350 требуется узел N3. Повторю – это лишь гипотеза, что будет на деле, в свое время узнаем. Главное в этой новости, что несмотря на все сложности, с которыми TSMC столкнулась в США, фаб уже «задышал».

Есть и другие радостные для американцев новости. В Аризоне строится предприятие Amkor для современной упаковки/корпусирования чипов. Это инвестпроект объемом $2 млрд, который должен начать работать не позднее 2026 года. Последние новости – Amkor ожидает, что получит разрешения на использование запатентованных технологий упаковки CoWoS и InFO от TSMC, что позволит корпусировать чипы ИИ и HPC на территории США. Соответственно, аризонская fab21 сможет собирать ускорители ИИ здесь же в Аризоне, на мощностях Amkor. Это делает цепочку поставок остро востребованных чипов короткой и надежной.

@RUSmicro

🇧🇪 Аккумуляторные батареи. Развитие технологий. Евросоюз

В ЕС добились плотности мощности 1070 Втч/л в новой литий-металлической батарее с твердым электролитом

Разработкой занимался консорциум H2020 SOLiDIFY, бельгийская imec выступала координатором. Пока что речь идет о прототипе ячейки АКБ. Особенность разработки – «твердый электролит, созданный из жидкости» и высокая плотность мощности на единицу объема - 1070 Втч/л против 800 Втч/л у обычных Li-Ion батарей. Рост не то, чтобы «драматический», но ощутимый. Впрочем, чтобы это стало по настоящему интересным, предстоит еще пройти путем от прототипа ячейки до коммерчески доступных АКБ без снижения этого показателя.

Разработчики отмечают, что новый тип батарей можно будет производить на существующих линиях по производству Li-Ion АБК. Это важно для быстрого распространения новой технологии. Как ожидается, производство таких АКБ будет стоить менее 150 евро за кВтч емкости батареи – если получится этого достигнуть это будет очень хороший результат.

Преимущества перехода к твердому электролиту еще и в том, что он менее восприимчив к возгоранию.

Более высокая плотность энергии ячейки – это результат использования тонкого литий-металлического анода и Cobalt-lean NMC катода, то есть никель-марганцово-кобальтового катода с пониженным содержимым кобальта, что также работает на снижение цены батареи. Катод защищен специальным покрытием толщиной в 1 нм. Композитный высокоемкостной катод отделен от анода тонким сепаратором твердого электролита (50 мкм), что позволяет плотно укладывать элементы в батарею. Твердый электролит создан на основе легированного полимеризованного нанокомпозитной «ионной жидкости» (PIL).

Разработчики утверждают, что решили проблемы механической прочности и пропитки катода. Скорость заряда АКБ выросла – достаточно 3 часов для полного заряда. А вот срок службы меня смущает – до 100 циклов? Неужели это считается достаточным для весьма недешевой АКБ?

Проект разработки новых АКБ осуществляется в рамках программы Horizon 2020 Евросоюза и финансируется в рамках грантов.

@RUSmicro по материалам solidify-h2020, фото - imec

📈 Материалы. Тренды. InP

Спрос на рынке InP стимулируют технологии ИИ

Хотя многие уверены, что кремниевая технология еще далека от исчерпания своих возможностей, идет все более активное развитие рынков альтернативных полупроводниковых материалов. В частности, это касается таких полупроводников, как GaAs, GaN, GaN/Si, GaN/SiC, SiGe и InP.

В Yole Group ожидают, что рынок изделий на базе такого перспективного полупроводникового материала как InP (фосфид индия) достигнет $5.2 млрд в 2029 году. Этот рынок сейчас характеризуется консолидацией и расширением производственных мощностей, поскольку спрос на приложения ИИ продолжает стимулировать рост в сегменте передачи данных.

В частности, продолжает устойчиво расти рынок InP bare-die. Такие компоненты зачастую используют не только для дальнейшего корпусирования в индивидуальный корпус, но также для пакетирования вместе с другими чипами в единую систему, а иногда и для монтажа непосредственно на печатную плату. А вот перспективы рынка эпитаксиальных пластин и подложек не так очевидны.

InP – полупроводник III-V типа (A3B5) обладает прямой запрещенной зоной, величина которой Еg=1,34 эВ при Т=300 К и довольно высокими значениями подвижности носителей тока - μ n (4-5).103 см2 /В·с, Т=300 К, что позволяет применять его, в частности, в оптоэлектронике сверхвысокой частоты, в полевых транзисторах и преобразователях энергии, включая DWDM лазеры, вертикально-излучающие лазеры (VCSEL), лазеры с диодной накачкой, лавинные (APD) и PIN чувствительные фотодиоды, усилители и т.п. Также InP применяют для изготовления мощных и высокоскоростных полупроводниковых приборов для оптоволоконной техники – HEMT, HBT, в беспроводных и оптических системах связи.

Можно вспомнить такие применения, как автомобильные LiDAR, решения 3D-зондирования. Есть использование в радиооборудовании 5G, в ИК-тепловидении и в КРК-системах (системах квантового распределения ключей).

Возможности InP в диапазоне волн SWIR (коротковолновой ИК диапазон, длины волн 0.9-1.7 мкм, иногда под SWIR подразумевают диапазон 0.7-2.5 мкм), обеспечивают потенциал использования этого материала в потребительских решениях AR/VR.

Основные драйверы рынка InP на сегодня – рынок передачи данных и телекома. Изделия из этого материала зачастую выбирают за их способность обеспечивать высокую пропускную способность, высокие скорости передачи данных. На их основе собирают, например, оптические трансиверы дальнего действия.

Ожидается, что спрос на ИИ будет способствовать росту спроса на решения InP за счет необходимости перехода к системам передачи данных 100G и 200G EML и SiPh.

Напомню, что EML – это технология на базе электроабсорбционно-модулированного лазера, которая позволяет преобразовывать электрические входные данные в оптические сигналы CWDM (в свет), а SiPh – кремниевая фотоника, интеграция оптических устройств и электронных компонентов в рамках кремниевой пластины.

Спрос на изделия InP сдерживается высокими ценами на такие изделия.

Еще несколько лет назад применение InP сдерживалось отсутствием пластин сравнительно большого диаметра, но постепенно появляются пластины диаметром уже не только 50 мм, но и 76 мм и 100 мм. Ожидается дальнейший рост рынка пластин фосфида индия.

Лидеры рынка пластин фосфида индия:

▪️ AXT Inc. 🇺🇸
▪️ Wafer World Inc. 🇺🇸
▪️ Logitech Ltd. 🇨🇭
▪️ Western Minmetals (sc) Corp. 🇨🇳
▪️ Century Goldray Semiconductor Co. Ltd. 🇨🇳

В целом в этой области в 2024 году лидирует Азиатско-Тихоокеанский регион и можно предположить, что в ближайшие 5 лет эта ситуация не изменится.

В апреле 2024 года сообщалось о создании нидерландской компанией EFFECT Photonics на монолитной интегрированной фотонной схемы (PIC) перестраиваемого лазера (pITLA - Pico Integrated Tunable Laser Assembly) для сменных когерентных модулей-приемопередатчиков ZR 100G, 400G, 800G. Эта схема выполнена на базе InP. Подробнее об этом – здесь.

@RUSmicro

#InP #материалы #микроэлектроника

🇷🇺 Российские полупроводники. Материалы. Высоковольтные ключи

От редакции: Публикация, которую мы сегодня предлагаем вашему вниманию, подготовлена на основе материалов, любезно предоставленных каналу @RUSmicro Юрием Николаевичем Максименко, который не первый год занимается тематикой мощных высоковольтных ключей на основе Si.

Основная идея - возможности кремниевой технологии еще не до конца использованы, на ее основе по-прежнему можно создавать приборы, конкурентоспособные или превосходящие зарубежные, включая те, что выполнены из перспективных материалов. В частности, автор показывает что мощный ключ на Si его разработки превосходит по параметрам известные приборы на GaN.


ЮМ: Общепринято считать, что широкозонные полупроводниковые материалы, такие как SiC и GaN, в ближайшее время вытеснят Si при создании силовых транзисторов. В рамках данного доклада я постараюсь показать, что такие их недостатки, как низкая подвижность основных носителей тока, слабая зависимость ширины области пространственного заряда от приложенного напряжения к р-n переходу, не позволяют им конкурировать с транзисторами со статической индукцией на Si.

Транзисторы со статической индукций способный работать как в полевом, так и в биполярном режимах одновременно, поэтому они обладают сопротивлением канала в открытом состоянии на два порядка ниже, чем приборы на SiC и GaN, а за счет более высокой подвижности основных носителей и меньшей удельной емкости затвора, они превосходят последние и по быстродействию.

Чтобы понять уникальность транзистора со статической индукцией (СИТ), рассмотрим физику его работы.

На рис. 1 показан схемотехнический разрез кристалла СИТ.

При отсутствии напряжения на затворе транзистор может быть нормально открытым, когда расстояние между p⁺ областями велико, и нормально закрытом, когда это расстояние мало. Транзистор с нормально закрытым каналом был назван биполярным транзистором со статической индукцией (БСИТ).

При подаче на затвор отрицательного напряжения у СИТ канал перекрывается ОПЗ, и он переходит в закрытое состояние. При подаче на затвор положительного потенциала, ОПЗ р-n перехода исчезает и в канал впрыскиваются неосновные носители (дырки). В канале образуется электроннодырочная плазма. Она снижает сопротивление канала более чем на три порядка. При подаче на затвор отрицательного напряжения, дырки, которые находятся рядом с p⁺ областями, быстро уходят в затвор. Появляется ОПЗ.

Остальные дырки рекомбинируют с электронами, летящими из истока. Так как на пути протекания тока нет ни одного р-n перехода, то скорость выключения СИТ очень высока, а сопротивление очень мало.

В БТ и IGBT, из-за наличия базы, в которой процессы рассасывания неосновных носителей очень медленные, сетевые приборы имеют максимальную рабочую частоту 20 кГц и 50 кГц, соответственно.

В 80-90-ые годы, работая в ОКБ при НЭВЗ я разработал серию высоковольтных транзисторов со статической индукцией с нормально открытым и нормально закрытым каналами. Лучшие представители этой серии - транзистор КП926 – СИТ и его аналог КТ9154 – БСИТ.

Эти транзисторы в те времена применялись на частотах 100 кГц. Разработчики РЭАП говорили, что они способны были работать и на частоте в 1 МГц, но отсутствовали диоды и дроссели на это частоту.

Опыт работы с КП926 показал, что при выключении транзистора ток стока очень быстро падает процентов на 60, затем спад затягивается. Если бы этой затяжки не было, то транзистор был бы способен работать на частоте более 10 МГц. (..)

@RUSmicro #СИТ

(2) В 1992 году, после развала СССР, производство СИТ на заводе НЭВЗ прекратилось из-за закрытия направления микроэлектроники. Передача серийного производства на Александровский полупроводниковый завод закончилась неудачей.

Мне удалось вернуться к работе над этими приборами только 2 года назад. Все конструктивно – технологические решения, которые я сегодня предлагаю, изложены более, чем в десяти статьях, опубликованных в журналах "Электронная техника" и "Современная электроника".

В рамках этого доклада хочу остановиться на сравнительном анализе лучших ключевых высоковольтных приборов с транзисторами со статической индукцией, которые я предлагаю к разработке.

Для того, что бы начать сравнительный анализ, рассмотрим основные электрофизические параметры широкозонных материалов SiC и GaN, на базе которых уже выпускаются серийные приборы, а также на базе традиционных материалов Si и GaAs, которые представлены в таблице 1. (..)

(3) Для проведения более правильного сравнительного анализа этих материалов приведем в таблице 2 зависимость ОПЗ от приложенного к р-n переходу напряжения, относительную емкость р-n перехода и максимальные рабочие частоты для ключевых транзисторов с рабочим напряжением
500-600 В.

Как видно из табл.1, у материала GaAs температура Дебая в два раза меньше, чем у Si, поэтому на данном материале невозможно проводить высокотемпературные операции (диффузию, окисление и т. д.), что делает невозможным построение на этом материале мощных высоковольтных БТ, а ПТ очень затруднено.

У широкозонных материалах SiC и GaN значение температуры Дебая высокое и они выдерживают, как и Si, высокотемпературные операции.

Таблица 1 показывает, что широкозонные материалы SiC и GaN имеют на порядок выше критическую напряженность поля пробоя и в 2 раза более высокую дрейфовую скорость электронов. Это обстоятельство при построении на их основе полевых транзисторов, позволяет существенно снизить сопротивление канала в открытом состоянии и повысить быстродействие.

При сравнении с MOSFET они выигрывают у них по сопротивлению на порядок. Транзисторы на SiC, из-за низкой подвижности основных носителей, способны работать на частотах до 150 кГц, а транзисторы на GaN – до нескольких МГц.

Результаты могли бы быть гораздо лучше, но из-за того, что у них слабая зависимость ширины ОПЗ от приложенного к р-n переходу напряжения, для эффективного управления транзистором необходимо делать подзатворный диэлектрик очень тонким, соответственно удельная емкость получалась высокой (см. табл. 2), а канал формировался узким, соответственно с высоким сопротивлением.

Увеличить его ширину за счет увеличения напряжения на затворе нельзя – ограничивает тонкий подзатворный диэлектрик.

Слабая зависимость величины ОПЗ от приложенного к р-n переходу напряжения для этих материалов делает не возможным пострение на их основе СИТов. СИТы можно делать только на Si и в отдельных случаях на GaAs! (..)