Samsung y TSMC lucharán en los 7 nm en 2019: ¿cuál interesa más a los fabricantes?

Este año 2019 se avecina apasionante en muchos aspectos dentro del mundo tecnológico que nos rodea. Desde Zen 2 a Navi, desde Ice Lake hasta Foveros o simplemente la lucha por los procesos litográficos más avanzados del mundo. En esta pelea existen dos empresas que de momento llevan la ventaja a otras grandes como Intel o GlobalFoundries, hablamos de TSMC y Samsung, donde a día de hoy ambas compiten por los 7 nm.

La mejora de EUV presente en ambas compañías

procesador-oblea

El avance de Samsung y TSMC para con sus 7 nm está en pleno auge. Lejos de nuestras fronteras, en Taiwán, la guerra entre las dos fundiciones más grandes del mundo es encarnizada.

Lo cierto es que la fabricación de los 7 nm se ha decantado de momento del lado de TSMC, donde estos tienen una ligera ventaja sobre Samsung en cuanto a curva de rendimiento se refiere.

Aunque TSMC ha perfeccionado los 7 nm en 2018, lo cierto es que su tasa de éxito sigue siendo baja cuando se necesitan ciertos tamaños (mayores) de die y es algo que en 2019 van a tener superado al igual que ya pasó en 2018 con sus 10 nm donde la tasa de éxito era casi perfecta.

Samsung por su parte lanzó los 8 nm LPP para sus SOCs en teléfonos móviles el año pasado, ya que no tenían listos los 7 nm.

Samsung va directamente a por EUV

oblea de silicio

Su ventaja frente a TSMC va a radicar en un paso sencillo pero difícil de ejecutar: se van a centrar directamente en los 7 nm EUV.

La tecnología EUV es una realidad en 2019, está lista para la producción en masa, pero su problema es el rendimiento. Se espera que la multinacional tenga listos los primeros chips a 7 nm EUV a partir de la primavera, donde se estima que habrán superado todos los problemas que ahora les lastran.

Un tiempo muy corto de reacción sin duda, pero es que cada segundo cuenta en esta industria.

Lo que podemos confirmar es que grandes empresas del sector ya han firmado acuerdos con Samsung, como por ejemplo IBM, los cuales han construido una asociación de I+D durante 15 años para sus series Power System e IBM Z.

El otro rumor ya extendido por la red es que NVIDIA abandonará a TSMC para ir a Samsung, donde estos les han asegurado que sus obleas a 7 nm con EUV tienen un coste menor a las fabricadas por TSMC, es una de las ventajas de ser el mayor fabricante de memorias del mundo.

TSMC vs Samsung a 7 nm

TSMC vs Samsung 7 nm

En cuanto a rendimientos, según lo filtrado parece que tendremos de nuevo una bonita pelea entre los dos grandes (Intel juega en otra liga):

Aunque el CPP (Contacted Poly Pitch) es en principio igual para ambos, Samsung y TSMC afirman que podrían llegar a 54 nm, pero por razones de seguridad parece que finalmente optarán por 57 nm.

En M2P (Metal 2 Pitch) Samsung parte con ventaja puesto que podría producir una menor distancia de 36 nm.

La altura de las celdas o Tracks es bastante similar en ambas compañías y se mantendría igual pasadas las generaciones.

En Difusion Break Double o Single (DDB/SDB) parece que tanto Samsung como TSMC tendrán que pulir sus procesos hasta llegar al límite, ya que solo en su última etapa podremos disfrutar de SDB, en cualquier caso, esto es realmente relativo y quedará en el aire hasta la confirmación de ambas.

El factor determinante de rendimiento siempre lo ofrece la densidad de transistores. En este caso ambas compañías vuelven a pelear duramente, ya que casi clavan sus números en ambas fases del proceso litográfico: Samsung en 1 y 2 generación obtendría 95.30 millones de transistores por mm2 mientras que TSMC lo superaría con 96.49 MT/mm2.

La fase 3 de Samsung y 2 de TSMC iguala de nuevo la contienda, con 112.48 MT/mm2 mientras que TMSC vuelve a superar a su competidor con 113.88 MT/m2.

Pero ¿donde queda Intel en esta pelea?

Intel fábricas de Israel

Intel en su primera fase de 10 nm obtendría un rendimiento mayor, ya que según lo filtrado estaría entorno a los 103 MT/mm2 y según los rumores tiene muy avanzado su proceso de 7 nm donde esta vez sí hará uso de EUV, ya que sus 10 nm no lo incluyen y aun así estará de nuevo por delante gracias a su mayor densidad.

No en vano dicho proceso ha sido retrasado varias veces debido a su complejidad y ahora enfrenta su recta principal en este año 2019 donde ya está en producción en chips de la serie U y debe de llegar al High End Desktop entre mediados y finales de año.