Журнал о технологиях

Кoмпaния GlobalFoundries в пoнeдeльник oбъявилa o смeнe свoeй стрaтeгии рaзвития. Кoнтрaктный прoизвoдитeль микрoсxeм рeшил прeкрaтить рaзрaбoтку нaбoрa тexнoлoгичeскиx прoцeссoв 7LP (7 нм), a тaкжe любыx другиx пeрeдoвыx тexнoлoгий прoизвoдствa микрoсxeм. Вмeстo этoгo кoмпaния сoсрeдoтoчится нa сoздaнии спeциaлизирoвaнныx нoрм прoизвoдствa для пeрспeктивныx устрoйств. Вслeдствиe смeны курсa, GlobalFoundries сoкрaтит 5 % свoиx сoтрудникoв, a тaкжe пeрeсмoтрит свoи сoглaшeния с AMD и IBM.

Рaзрaбoткa 7LP oстaнoвлeнa

GlobalFoundries плaнирoвaлa выпустить пeрвыe oбрaзцы 7-нм микрoсxeм в чeтвeртoм квaртaлe этoгo гoдa, нo нeскoлькo нeдeль нaзaд рукoвoдствo компании приняло решение полностью изменить стратегию дальнейшего развития предприятия, рассказал Гэри Паттон (Gary Patton), технический директор GlobalFoundries, в интервью одному из изданий. Высокопоставленный руководитель подчеркнул, что решение было принято не вследствие технических проблем, с которыми столкнулась компания, а после тщательного анализа бизнес возможностей и финансовой отдачи от внедрения платформы 7LP.

GlobalFoundries 7LP: Основноые возможности

Стоит отметить, что когда GlobalFoundries впервые анонсировала семейство производственных норм 7LP в сентябре 2016 года, она заявила, что начнет опытное производство с использованием первой версии техпроцесса в начале 2018 года. Когда же компания представила технические подробности о платформе 7LP в июне 2017 года, то она говорила о начале массового производства во второй половине 2018 года. Это обещание было бы почти невыполнимым при условии, что первые образцы 7-нм микросхем были бы выпущены в четвертом квартале.

Судя по всему, в какой-то момент GlobalFoundries скорректировала свой перспективный план, сдвинув начало крупномасштабного массового производства (high-volume manufacturing, HVM) с использованием 7LP на 2019 год. Имели ли эти корректировки какие-либо последствия для GlobalFoundries — является темой для обсуждения. Тем не менее, стоит принять во внимание, что первый 7-нм продукт AMD разрабатывался под технологический процесс CLN7FF компании TSMC с самого начала, что говорит о том, что AMD не делала ставку на 7LP в конце 2018 года в любом случае. Таким образом, GlobalFoundries не было смысла спешить с внедрением 7LP в массовое производств для своего ключевого клиента.

В «чистой комнате» производственного комплекса GlobalFoundries

Наряду с отменой 7LP, GlobalFoundries законсервировали все научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) для технологических процессов поколений 3 нм и 5 нм. Компания продолжит работать с IBM Research Alliance (IBM, Samsung, GF) до конца этого года, но в GlobalFoundries не уверены, что в дальнейшем имеет смысл вкладывать средства в НИОКР для передовых техпроцессов, учитывая, что компания не планирует их использование в ближайшее время. Тем не менее, GlobalFoundries будет продолжать сотрудничать с IMEC, которая работает над более широким набором технологий, применение которых будет оправдано для специализированных норм производства компании.

Таким образом, хотя платформа 7LP несколько отставала от CLN7FF по времени выхода на рынок, в GlobalFoundries говорят об отсутствии технологических проблем с первой версией 7-нм техпроцесса. Приостановка разработки и смена курса были вызваны исключительно экономическими причинами.

GlobalFoundries Fab 8

Экономика против прогресса

Как неоднократно сообщалось в СМИ, бывший генеральный директор Санжей Джа (Sanjay Jha) так и не смог сделать GlobalFoundries прибыльной. Его ключевыми задачами были увеличение продаж, оптимизация компании в целом и бесперебойное следование перспективному плану.

Выручка GlobalFoundries за последние годы

Чтобы удовлетворить потребности ключевого клиента (AMD) и гарантировать конкурентоспособность с другим контрактными производителями полупроводников, господин Джа лицензировал техпроцесс 14LPP у Samsung Foundry. Эта стратегия сработала. Под руководством господина Джа выручка GlobalFoundries увеличилась с $4,121 млрд в 2013 году до $6,176 млрд в 2017 году. Кроме того, вследствие расширения клиентской базы, передовой производственный комплекс Fab 8, применяющий сегодня исключительно нормы производства 14LPP, загружен на 100 %.

Микросхемы

С целью обеспечить конкурентоспособность GlobalFoundries против Samsung Foundry и TSMC в долгосрочной перспективе, Санжей Джа приобрёл команды разработчиков и интеллектуальную собственность в области микроэлектроники у IBM (получив «в нагрузку» две полупроводниковые фабрики и массу обязательств), а также инвестировал миллиарды долларов в разработку пакета технологий 7LP.

Предполагалось, что последний включал бы в себя три поколения техпроцессов доступных для всех клиентов, а также специализированный технологический процесс для высокопроизводительных CPU компании IBM (создаваемый по условиям упомянутого договора с «Голубым гигантом»). Судя по всему, первое поколение технологий производства 7LP, рассчитанное на использование иммерсионной литографии и сканеров диапазона DUV с длиной волны 193 нм, было почти готово. Однако, второе поколение 7LP (с применением литографии в глубоком ультрафиолетовом диапазоне (EUV) для некритичных слоёв) и третье поколение 7LP (с расширенном применении EUV, что позволило бы увеличить плотность транзисторов, а также увеличить производительность и снизить энергопотребление) всё ещё требовали дополнительных работ и инвестиций. Кроме того, для широкого внедрения третьего поколения 7LP, возможно, потребовалась бы покупка дополнительного EUV-оборудования. Кроме того, нужно учитывать две вещи.

• Во-первых. В случае если бы GlobalFoundries начала бы производство с использованием первого поколения техпроцесса 7LP, компании пришлось бы лечить неизбежные детские болезни, а заодно предложить клиентам перспективный план оптимизации технологии. Последний бы включал 7LP второго и третьего поколений, но не заканчивался бы ими. Клиенты бы попросили техпроцессы с шириной затвора 5, а затем и 3 нанометра. При этом, компания не могла бы сказать партнёрам, что 7LP является её последней передовой технологией без риска потерять этих клиентов (поскольку мало кто хочет инвестировать в работу с компанией, которая уходит с рынка).
• Во-вторых. Разработка передовых технологических процессов чрезвычайно дорога. Каждый следующий шаг требует миллиарды долларов инвестиций. Последние, в конечном счёте, переносятся на каждый чип, который производит компания. Как следствие, для поддержания НИОКР-составляющей каждой микросхемы на разумном уровне, производители должны изготовлять больше чипов. Последнее возможно при наличии нескольких производственных комплексов, использующих одну и ту же технологию (подобные обходятся в $10+ млрд каждый в эпоху EUV); либо при наличии одной гигантской фабрики, использующей техпроцессы на базе одной платформы (подобные в эпоху EUV стоят от $20 млрд). Между тем, GlobalFoundries имеет только одну передовую фабрику, способную обработать 60 000 подложек в месяц. В результате, либо GlobalFoundries должна была бы увеличить НИОКР-компонент в стоимости каждой подложки с микросхемами, которую она обрабатывает, и стать неконкурентоспособной против соперников, либо сохранить её на текущем уровне и снизить собственную рентабельность (а точнее, увеличить убытки).

Между тем, потратив более $20 млрд на GlobalFoundries за последние 10 лет, Mubadala Development Company, владелец компании, не склонна инвестировать ещё десятки миллиардов, надеясь стать прибыльной в один прекрасный день. Инвестор требует от GlobalFoundries прекратить терять деньги и начать получать прибыль.

«Культура [наших инвестиций], с которыми я был связан, заключалась в накоплении активов, а затем просто в ее сохранении», — сказал Халдун Аль Мубарак (Khaldoon Al Mubarak), генеральный директор Mubadala, в интервью Bloomberg. «Смена подхода, которая произошла в последние пару лет, и которую я пытался продвигать, это стратегия монетизации не сточки зрения получения наличных, но с целью реинвестирования».

Гэри Паттон признает, что GlobalFoundries никогда не планировала быть ведущим производителем 7-нм чипов с точки зрения объёмов. Кроме того, компания видит все более широкую востребованность своих технологий 14LPP/12LP разработчиками различных новых устройств, которые заполняют Fab 8, оставляя всё меньше сканеров для производства микросхем по технологии 7LP.

Подложка, обработанная с использованием экспериментального техпроцесса 5 нм IBM Research Alliance

Без ещё одного большого производственного комплекса было бы невозможно сделать какие-либо новые передовые технологические процессы конкурентоспособными против Samsung и TSMC вследствие вышеупомянутых причин. Между тем, постройка новой фабрики (или даже расширение Fab 8 ещё одним модулем, что рассматривалось GF несколько лет назад), и разработка ещё одного поколения техпроцессов потребовало бы от нежелающей инвестировать Mubadala еще $10-15 млрд. В результате, GlobalFoundries решила полностью переключиться на специализированные технологические процессы для рынков перспективных устройств. Данный стратегический шаг позволяет компании сократить расходы на НИОКР, замедлить закупку нового оборудования, сократить свою рабочую силу на 5% (большая часть из которых работает на Fab 8) и потенциально избежать прямой конкуренции против Samsung и TSMC. Что же именно планирует сделать GlobalFoundries мы рассмотрим в следующей статье, выход которой намечен на сегодня.

Источник: