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鈴の音情報局blog

携帯関連の将来や最新の技術情報や業界の行く末などを適当に綴るblogです。 内容の信憑性は?余り信じない方がいいと思います。
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スマホ・携帯端末アクセス[ランキング][アクセスシェア(グラフ)] (毎年10/1にログをクリア)

各社がスマホ向けに開発を進めているSoCは20nmや16nmがメインに、A7で使われている28nmはハイミドル~ミドル向け

ファブレスもきっちり物理設計、Qualcommが20nmの成果と16nmの課題を発表 ~ TechOn
ケータイ、スマホ、タブレットとモバイル機器向けプロセサなどで躍進著しい米Qualcomm社は、物理設計に本腰を入れているファブレスの半導体メーカーの1つだ。実際、ICの設計技術関連の国際会議/展示会で、同社が取り組む物理設計に関して多数の発表を行ってきた。現在、米国テキサス州Austinで開催中の50th Desgin Automation Conference(DAC2013)でも、Qualcommの物理設計に関する発表があった。
Synopsysのプライベート・イベントなので、「Synopsysと協力して20nmのSoC設計で成功しました」というのが講演の基本だが、それでも、その成果のグラフは目を引いた(図2)。IC Compilerが20nmプロセスのサポートを開始する以前からSynopsysやファウンドリと協調して、IC Compilerの最適化を進めながら設計結果を改善してきた軌跡を表していたからだ。
もちろん20nmの成功にあぐらをかいてはいない。次は16nmの物理設計である。16nmでは、トランジスタが平面から立体のFinFETに替わる。それへの対応が、16nm設計の最大のチャレンジだとした。

クアルコムは既に20nmの物理設計を終え、着々と準備を進めています。
既に16nmの物理設計にも着手していますが、勿論目先は20nmで生産されるSoC。
先日記事にしたSnapdragon805で使った記事の更にソースの記事に登場してもらいます。
Qualcomm announces the Snapdragon 805, an ARM chip ready for a 4K world ~ ExtremeTech
The heart of the Snapdragon 805 is the new Krait 450 CPU core.
The Krait 450 CPU also makes the jump from a 28nm manufacturing process to TSMC’s new 20nm production node, which is expected to reach commercial capacity in 2014.
Google翻訳:
Snapdragon805の心臓部は、新たなKrait450のCPUコアである。
Krait450 CPUはまた、2014年に商業容量に達すると予想され、TSMCの新しい20nmの生産ノードに28nmの製造プロセスからのジャンプを行います。

この記事によると、Snapdragon805は800で使用した28nmのプロセスルールから、
20nmにジャンプすると書かれています。
また最大2.5GHzのKrait450コアを使うという事で、GPUだけでなくCPU性能も
上がっていると考えられます。

Snapdragon805は2013年Q4に既にサンプル出荷が始まっており、2014年前半には
出荷が行われる見通しです。出荷開始のタイミングで各社の夏端末の発売タイミング
が決定すると思われます。去年の28nmラインの立ち上げで手こずったMSM8960の
様にはならないで欲しいですね。



Samsungが20nm級プロセスでDDR4型DRAMの量産を開始、まずはエンタープライズ・サーバー向け ~ TechOn
韓国Samsung Electronics社は、DDR4型DRAMの20nm級プロセスでの量産を開始した(韓国語ニュース・リリース、英文ニュース・リリース)。まずはエンタープライズ・サーバーに装着するメモリ・モジュール向けに、4Gビットのチップを製造する。
Samsungによれば20nm級プロセスのDDR4型DRAMで実現できる転送速度は2667Mビット/秒で、30nm級プロセスのDDR3型DRAMの1.25倍に引き上げられる。しかも、消費電力は30%低減できるという。

サムスンはエンタープライズやサーバー向けに既にDDR4の20nmルールのプロセスを立ち上げている。
モバイルとはまた違うが、DDR4を20nmルールに収めているので遅かれ早かれメモリは
すぐに決着がつきます。後はこれをロジックの世界に応用するだけなので、GalaxyS5に
載ってくるSoCは20nmルールで生産されたものと予想されます。

こちらはスマホ向けメモリの状況。
サムスンとSK Hynix、ISSCCで次世代メモリを披露 ~ EE Times
Samsungは、低消費電力のスマートフォン向けLPDDR4を公開する。電圧1.0V、端子当たりの帯域幅は3.2Gビット/秒だという。同チップは25nmプロセスを用いて製造される。
ISSCCの主催者によると、これらのチップは、これまでに発表された中で最も速い転送速度と最も高い密度を実現しているという。2014年内には、既存のLPDDR3チップの代替メモリとして、スマートフォンなどへの導入が始まるとみられている。




最後にARMのSoC関連の事も少しだけ。
TSMCとARM、16nm FinFET製造で初のCortex-A57をテープアウト ~ PC Watch
台湾TSMCと英ARMは2日、FinFET(3Dトランジスタ)プロセスで初となるCortex-A57プロセッサをテープアウト(設計完了)したことを発表した。TSMCの16nm FinFETプロセスで製造される。
アップルのA7は28nmプロセスで製造されているようですが、一般向けに販売される
CortexA57を搭載したSoCは16nmで製造されたものが出てくる模様です。

ARMとTSMC FinFETプロセスでのARM v8の製造に関して協力関係へ ~ 北森瓦版
ARMとTSMCは7月23日、20nm以降のプロセスとFinFETトランジスタでの64-bit ARM processor(=ARM v8アーキテクチャ)の製造・開発に関して複数年契約での協力関係を締結したと発表した。
ARMが以降のARMコアのプロセッサの開発リードタイムの短縮を図ってか、
TSMCと製造プロセスに関わる協力関係を結んだようです。

2014年の半ば頃からSnapdragon805等、2014年末~2015年はCortexA57等を
利用した64bitコアのプロセッサが主流になりそうです。
28nmラインで製造するSoCは2014年ではハイミドル~ミドル域の端末向けの
SoCの為のラインになっていきそうですね。

アップルは歩留りが上がらない等の生産ライン上の"万が一"を考慮して、
Aシリーズのプロセッサは製造ラインのプロセスを欲張らずに、既に立ち上がって
いるものを利用しています。他社が使い古したものを利用する事で、製造
上の新たな問題は起こりにくいので、歩留まりが上がりやすいからです。
ダイ面積の大きさを歩留りの高さでカバーしようという考え方です。

勿論それも一理ありますが、端末の中に収める事を考えるとやはりこれからは
20nmや16nmで製造した方が有利であることは間違い有りません。
そこは一社で大量に、一時に作らないといけないという問題をアップルが
抱えているので、新しいプロセスにはおいそれとは手を出せないという理由の
方が強いでしょうね。
関連記事
  1. 2013/11/27(水) 19:50:12|
  2. 携帯
  3. | トラックバック:0
  4. | コメント:2
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コメント

新しいプロセスに手が出せないというより、新チップのテープアウトと
ファウンドリの新プロセス立ち上げのタイミングが合わないのでしょう。
有名どころのファブレスのチップメーカ各社でここ最近のファウンドリのプロセス移行のもたつきの
あおりを食って製品投入のスケジュールが狂わされなかったところはありませんからね。
QualcommがTSMCとがっちりと手を握ったのはこのあたりの反省によるところだと思います。

intelが2015年から10nmでファウンドリサービスを始めるのでますます事態は混沌としそうです。
  1. URL |
  2. 2013/11/27(水) 21:26:01 |
  3. unsigned float #-
  4. [ 編集]

>新チップのテープアウトと ファウンドリの新プロセス立ち上げのタイミングが合わないのでしょう。

確かに。
年に一度、秋口に新製品を発表するという流れに乗ってしまっているので、どこかで一度スケジュールを組みなおした方が良さそうな気はしますが、組み直したら組み直したらでマーケティング上の大問題が発生しそうです。
自社端末専用自社設計チップの苦しいところですね。
思い通りのものはできますが、自ら立ち上げない限り刷新ができません。
しかし、チップ設計、製造プロセス設計、端末設計など、長期スパンで見なければならないプロセスが幾つもあり、製品投入スケジュールをいじくるには新製品販売を一度延期するくらいの覚悟が必要でしょう。
もしくは、チップの自社設計をやめて購入に切り替えるかです。

Intelの次にSoCの新規製造プロセス立ち上げが進んでいるのはTSMCですが(Global Foundoriesが一気に14nm FinFETに移行するようですが、果たして上手くいくかどうか・・・)、仮に数の問題をクリアしてA7をTSMCで製造したとしても、やはりタイミング的に28nmしか無理だったと思います。
A7投入のタイミングでもう一世代進んだプロセスに乗せるにはIntelで製造するしか方法はありません(即ち無理)。
となると、いつもの新製品発売スケジュールを守る限り、20nmでA7を投入することは土台無理なことだったのでしょう。

今後については、TSMCはFinFETの立ち上げを上手くやらないと、Intelがスマートフォン向けSoC受託製造を始めることを公表している以上、競争力が激減してしまいます。
各半導体製造メーカーの中で唯一22nm以降でもコストを順調に削減できる見通しを立てているのがIntelなので、製造受託開始後はコストと数の両面で追いつけなくなってしまうことも十分考えられます。
頑張れ!TSMCと応援したいところですが、Intelの22nm FinFETは歩留まりも相当良いようですし、既に14nm FinFETも量産試作ができる段階にありそうなので、TSMCが20nmプレーナの量産立ち上げで28nmの時のようにコケると黄色信号になるんじゃないかと。
Intelの資金力と開発力、製造能力でもって柔軟にカスタムチップ受託製造されたら他社はたまりません。
  1. URL |
  2. 2013/11/28(木) 00:43:30 |
  3. GMS #3XH2/Kw.
  4. [ 編集]

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