GlobalFoundries försvarar Gate-First på 28nm – säger att deras 28nm är mycket bättre än konkurrenternas

I en intervju till Bit-tech har GlobalFoundries diskuterat lite av sina framtida planer, och pratat upp deras egna tillverkningsprocess på 28nm som faktiskt skiljer sig markant från konkurrenter så som TSMC och Samsung. Förutom detta spiller man bönorna på 20nm och 14nm, och pratar om möjligheterna men inte minst svårigheterna med dessa noder.

Nu är stora delar av halvledarindustrin redo att ta nästa steg ned till 28nm och för första gången på länge har TSMC två riktiga konkurrenter att tampas med. Förutom Samsung som gett sig in i leken har vi även GlobalFoundries, och den sistnämnda använder en hemlig ingrediens för att sticka ut från mängden.

Som tidigare rapporteringar säger så satsar GlobalFoundries på en så kallad gate-first-metod, till skillnad från alla andra inom halvledarindustrin som väljer att gå Gate-last. Den stora fördelen med Gate-first är att man sparar 10-20% kretsyta på 28nm jämfört mot gate-last. Skillnaden på Gate-first och Gate-last är när man sätter dit transistor-portar på en wafer under produktionen.

De flesta har bytt ut många av de kisel-baserade komponenterna för att istället gå över till Metal Gate och High-K-isolator gjorda av exotiska material så som Hafnium, ofta kallat för HKMG. Gate-first skiljer på så vis att man sätter dit dessa komponenter på en produktions-wafer innan det är dags en uppvärmning på höga temperaturer.

Nackdelen med Gate-first är att man generellt sätt får sämre yields, alltså antalet fungerande kretsar i procesnt från en produktions-wafer. När GlobalFoundries får frågan om detta svarar de bara att “Gate-first är det rätta alternativet för GlobalFoundries, och det är inga problem i dagsläget.” Den sparade kretsytan ska erbjuda ett överlägset värde gentemot Gate-last.

Trots att man är stöddiga gällande deras gate-first-produktion säger Dirk Wristers att deras 20nm-nod kommer att använda sig av Gate-last precis som Intel och TSMC. Deras 20nm-process ska kympa kretsytan med 50% mot deras 28nm och han säger att man har blivit tvingade att innovera här. “Densitet och skalningsfördelarna av gate-first HKMG gäller inte längre på grund av mönstringsdominerade litografi-begränsningar.” Man väntas ha sin 20nm-process färdig någon gång under 2013, troligtvis i slutet av året men om det gäller att vi får se produkter baserade på 20nm under detta årtal ställer vi oss väldigt tveksamma till.

Illustrativ bild, 32nm plan-transistor till vänster, 22nm Tri-gate-transistor till höger från Intel.

Man pratade även om Intels omtalade 3D-transistor på 22nm, eller rättare sagt Tri-gate-transistor. Man berättade att man definitivt håller på med “3D-aktivitet” och tidigare uppgifter talar om att man ska implementera någon typ av Multigate-transistor på 14nm. Vad detta innebär är att man mycket effektivare kan stänga av en kanal av elektroner för att sänka strömläckaget. Man har ännu inte slagit fast vad man ska basera sin 14nm-process på men det blir definitivt någonting i stil med vad Intel kommer ha redan i början på nästa år.

På den mobila sidan med ARM-baserade kretsar på 28nm ser det ut som att TSMC kammat hem de flesta kunderna, men även Samsung och GlobalFoundries väntas ta en del av denna kaka. När det kommer till grafikkortssidan däremot kommer NVIDIA fortsätta hos TSMC, medan obekräftade uppgifter tyder på att AMD tänker dela upp tillverkningen av deras GPU:er hos TSMC och GlobalFoundries. Den ena parten ska stå för VLIW-4 baserade grafikkort medan den andra ska få tillverka högpresterande kretsar baserade på AMD:s fräscha GPU-arkitektur.

En sak kan vi säga med säkerhet, att många klienter är osäkra om GlobalFoundries verkligen kan leverera, dessutom då de satsat stort med en överlägsen tillverkningsprocess på 28nm enligt de själva. Utförandet av 28nm från företaget kommer bli det som kommer märka dem många år fram i tiden.

Källa: Bit-tech

Relaterade nyheter:

• Intel introducerar 3D-transistorer med 22nm för lägre strömförbrukning
• GlobalFoundries Fab 8 står till största del färdigbyggt
• Antalet 28nm designer slår 40nm med råge enligt TSMC
• ARM ser fortfarande inte Intel som ett allvarligt hot trots 3D-transistorn
• Intel bedriver gärna en foundry verksamhet – på sina villkor
• AMD siktar på APU med 14nm-teknik under 2015