HW novinky: Samsung má 14nm výrobní proces

28. 12. 2012 | David Ježek | Hardware | 3166×

Protože tu máme závěr roku, podíváme se dnes na dvě zajímavosti, které nehovoří o žádném nově uvedeném hardwaru. Toho nás čeká záplava po Nové roce u příležitosti výstavy CES 2013. Dnes to bude o Samsungu, ale také GlobalFoundries a proč AMD možná nebude mít o její technologie zájem…

Obsah

• Samsung stále na plný plyn, 14nm FinFET technologie je zde
• AMD možná zcela změní taktiku kolem výrobních procesů

Samsung stále na plný plyn, 14nm FinFET technologie je zde

Možná je na čase začít se v souvislosti s nejnovější zprávou jihokorejského Samsungu začít bavit o přebírání vlády nad IT světem v podání mobilních čipů, v současné době stavějících na architektuře ARM. Výhodou úsporných malých CPU totiž je skutečnost, že se u nich dá nasazovat nové výrobní technologie rychleji, než je tomu u „velkých“jader, v současné době reprezentovaných kupříkladu architekturou x86. Tam, kde Intel odlaďuje svoji 22nm „3D“ technologii, nyní Samsung oznamuje úspěšné vyrobení prvních testovacích ARM CPU 14nm technologií FinFET.

Je samozřejmě velký rozdíl mezi schopností vyprodukovat první testovací pidi-čip a uvedením reálných produktů s adekvátně kvalitními provozními parametry na trh a stejně tak netřeba pochybovat i o schopnostech vědců zaměstnaných u Intelu: i ti s 1x-nanometrovou technologií dávno koketují, ale než se přetvoří v nějaké ty Intel Atomy či dokonce Core iX, ještě to potrvá. Samsung přitom oznámil, že na 14nm technologii nyní vyrobil mnohé z klíčových prvků chystaných ARMových procesorů, ať již vlastní ARM Cortex-A7 CPU, tak paměť typu SRAM i vybrané analogové obvody.

Z hlediska provozních parametrů zatím jihokorejský výrobce hovoří o schopnosti běhu SRAM paměti na napětí velmi blízkém prahovému, což přeci jen něco napovídá o současném stavu dané technologie. Chybí zde ale zcela zmínka o taktech. Podobně vztyčený prst si zaslouží i CPU jádro generace A7, která je přeci jen spíše low-endovkou a oproti současnému A15 je zde řada velkých rozdílů. Do 14nm FinFET výroby Cortex-A15 zbývá ještě dlouhá cesta. Nedá mi to ale nezamyslet se nad následujícím: o 14nm technologii FinFET (ekvivalentní s 3D u Intelu) hovoří vedle Samsungu i GlobalFoundries a víme i o plánech TSMC. Zdá se, že pokud nadále poroste význam superúsporných čipů pro mobilní segment, budou nakonec tito výrobci čipů mít výhledově lepší budoucnost než AMD, pokud by zůstala čistě i x86. V tomto kontextu je tlačení jejího šéfa Rory Reada na ARM strunu pochopitelné a stále mám dojem, že se ukáže spíše vizionářským než průšvihovým. Z hlediska trhu je prostě mobilní segment na vzestupu, zatímco x86-desktopy stagnují či spíše klesají. A AMD, která už řadu let ve zmenšujícím se x86 trhu spíše paběrkuje, nemá jinou cestu. Nikdo také netvrdí, že musí vyrábět pouze u GlobalFoundries či jiných tradičních partnerů.

Před pár lety Steve Jobs v jedné ze svých keynote připomněl (nyní 30 let starý) citát Alana Kaye: „People who are really serious about software should make their own hardware“ – je otázkou, nakolik to platí v dnešní době a pro Samsung, který jde na věc z druhé strany. Hardware v ultramobilní oblasti má takřka perfektní, plně konkurenceschopný Applu a stále posiluje, přičemž softwarovou stránku mu z drtivé většiny zajišťuje „bezplatně“ linuxová komunita, resp. Google a další. To je to, čeho se Apple bojí a proti čemu jeho právníci bojují. Steve Jobs před lety Kayův citát myslel tak, že Apple sám navrhuje vlastní hardware, ale kámen úrazu je v tom, že si jej musí nechávat vyrábět u jiných. Jak již ukázaly mnohé případy z minulosti, toto není absolutní kontrola a přesně to může Applu v nadcházejících letech zasadit další rány. Proti síle trhu se jednoduše nedá vyhrát právními bitvami, zvláště pokud jich polovinu prohrajete a přitom postupně ztrácíte často klíčové patenty. Samsung již je v pozici světové špičky a v žádném případě ji neopouští. Snad leda kdyby Kim Čong-un příští „vypuštění satelitu“ zaměřil omylem jižně od 38. rovnoběžky.

AMD možná zcela změní taktiku kolem výrobních procesů

Poněkud bulvární a informačně plytký nadpis v podstatě shrnuje to, co má možná AMD v plánech, jen to ještě neřekla na plná ústa. Týká se to zaběhlých principů, kdy výrobci procesorů okamžitě skáčou jako hladoví chrti po každém novějším výrobním procesu, který továrny nabídnou. Platilo to tuplem v éře mikronových technologií, platilo to celou minulou dekádu se sto-nanometrovými výrobními procesy, ale již příchod současných generací technologií o jen pár desítkách nanometrů situaci mění. Jak poznal kupříkladu sám Intel s přechodem z 32nm na 22nm 3D technologii, nárůst poměru výkon/spotřeba již není tak razantní jako před lety a o stejném se přesvědčily i společnosti AMD a Nvidia vyrábějící svá velká GPU (zejména) u TSMC. Zkrátka a dobře, při současných malých rozměrech již přechod na  technologii nižší nepřináší takové benefity, často (při určitém rozměru, podtypu výrobního procesu a cílové pracovní frekvenci čipu) vlastně téměř žádné, až se v podstatě nevyplatí některou část portfolia na novější technologii převádět: proto jsou low-endové grafické karty generací GeForce 600 a Radeon HD 7000 postaveny stále na 40nm GPU jako generace předchozí.

Navíc se krizí a vlastními blbými rozhodnutími let minulých sužovaná AMD potýká s problémem, že jednoduše nemá dostatek lidských zdrojů na to, aby její lidé pracovali na produktech stavějících na více výrobních procesech, než je nezbytně nutné. Do budoucna tak firma plánuje používat současně maximálně dvě výrobní technologie („process technology node“), což ji umožní soustředit síly na vyladění výroby k dokonalosti, nikoli na roztříštění inženýrských kapacit mezi více různých technologií. Problém potřeby lidských zdrojů se totiž právě se zmenšujícími výrobním procesy prohlubuje a AMD již nemá dostatek prostředků na to, aby platila muziku hned v několika hospodách najednou, když jí stačí tančit jen ve dvou.

Ve výsledku se tak připravme na toto: po současných 32nm procesorech skutečně zakotví AMD na 28nm technologii a s ní pak setrvá déle, než by odpovídalo tempu vývoje nových výrobních procesů, jak to má GlobalFoundries v plánu. Ostatně mezi GPU se toto stalo již se 40nm technologií TSMC (ATI/AMD ji začala používat s Radeonem HD 4770 a v hi-endu jí vydržela až do HD 6970, přičemž v low-endu s ní jede dodnes), tak 28nm (začala s Radeonem HD 7970 a bude s námi i v příští generaci – to již víme jistojistě).

Sousloví „setrvá déle“ pak znamená, že na 20nm technologii, resp. 16/14nm (kde i GlobalFoundries plánuje FinFET, hlavně ale pro úsporné mobilní čipy – 14nm XM (eXtreme Mobility) technologie), naskočí AMD později. Mezi řádky tak lze vyčíst, že teoreticky – pokud 28nm výroba vydrží být konkurenceschopná déle, než to dnes vypadá – by AMD mohla některé výrobní node i přeskočit.

Jakkoli by toto mohlo vypadat jako další důkaz postupného chcípání AMD, opak je pravdou. Toto je racionální úsporné uvažování. Doby Hectora Ruize, kdy se rozhazovalo stylem „po nás potopa“ a celé várky vyrobených Athlonů 64 mířily do HP zcela zadarmo a vyvíjelo se na tolika frontách najednou, že vlastně nikdo nemohl mít dokonalý přehled, jsou ty tam. AMD jistě dobře ví, ze své úzké spolupráce s výrobními partnery – ať již GlobalFoundries, nebo TSMC – jak velké či malé přínosy jí nové výrobní procesy dají oproti potenciálu vyladění těch stávajících a nehodlá do budoucna nic riskovat. Že umí solidně ladit (pro) stávající technologie, ukázala již na několika svých produktech, z těch posledních Bulldozer → Piledriver či HD 7000 → HD 7000 GHz Edition a nemohu nevzpomenout někdejší úsporné dvoujádrové Athlony 64 X2 jako 3800+ (TDP 35 W na přímo neskutečně vyladěném 90nm procesu) či 65nm procesory řady BE. Tak doufejme, že se AMD bude tento přístup vyplácet i nadále, protože je fajn mít zde vedle obou specialistů (Intel/CPU a Nvidia/GPU) také univerzála, který umí být oběma výbornou konkurencí (v CPU teď narážm na poměrně povedený Piledriver, u GPU snad není pochyb).

To je pro dnešek vše, Hardwarové novinky letos napsaly svůj poslední díl, takže vám již jen popřeji dobrý start do nového roku, kdy se uvidíme velmi pravděpodobně hned začátkem ledna se záplavou novinek z CESu 2013. Jinak čistě pro informaci: letos na Nový rok nevyjde nikde společný shrnující článek známý jako „VIP„, takže i fandové hardwaru skutečně mohou strávit přelom roku AFK…

       

Komentáře

[Ovocníček]

Problémem je, že takový Piledriver vypadá spotřebou dobře jenom ve srovnání s Bulldozerem. Ale v konkurenceschopnosti takové "zlepšení" moc nepomůže. Proto se bojím, že ten "vyladěný proces" bohužel pro AMD asi nějaké velké úspěchy přinést nemůže...

[michi]

S myšlenkou, co by to pro AMD znamenalo, kdyby měli jeden-dva výrobní procesy přeskočit, jsem si pohrával už dávno od doby, kdy začalo být vidět, že má AMD oproti Intelu ten jeden cyklus (teda proces, u Intelu jsou to ťikťaky dva) pozadu. Že by to opravdu mohlo mít nějaký smysl? Samozřejmě je otázka, jak složitě jde aktuální architekturu chytnout na výrazněji skokově zmenšeném procesu, ale zase věřím tomu, že pár zbývajících lidí, kteří by v AMD bývali zůstali (doufám, že tam nějací s pevnýma nervama pořád jsou), by si s tím poradili. Moc bych si přál, aby se jim teď zase pár kroků a dobrých rozhodnutí povedlo a dostali se zpět někam do oblasti ~35% podílu, šlapajíc Intelu aspoň trochu na paty.

[Honz]

Nemluvil jste o tom náhodou už před válkou s panem okresním hejtmanem...?

[bamp]

čistě i x86

->

čistě u x86

[Petr Ježek]

Pokud nedisponujete generickou radlicí, kterou prohrnujete vše, co máte v cestě, je strategie "tančení ve stopě" nanejvýše racionální a slibně efektivní. Nesmíte ale rezignovat na vlastní radličky a na prošlapávání odboček k úžasným cílům. Pokud AMD rychle adoptuje nový standard pro ARM, pak jde o velmi nadějné zítřky.