2020 עמדה להיות שנה גדולה עבור Huawei. בתור הלקוח השני בגודלו של TSMC אחרי אפל, היצרנית הסינית הייתה אמורה לקבל את ערכת השבבים הראשונה שלה בגודל 5 ננומטר, ה-Kirin 9000. ה-A14 Bionic של אפל וה-Kirin 9000 של Huawei היו המעגלים המשולבים הראשונים שיוצרו באמצעות צומת תהליך של 5 ננומטר המאפשרים יותר טרנזיסטורים מוּעֳסָק. לדוגמה, ה-Kirin 9000 5nm עמוס בכ-171.3 מיליון טרנזיסטורים למ"מ רבוע. זאת בהשוואה לכ-100 מיליון טרנזיסטורים למ"מ רבוע שנמצאים בערכת השבבים 7nm Kirin 990 5G. ככל שמספר הטרנזיסטורים הארוזים במקום צפוף גבוה יותר, כך השבב חזק וחסכוני יותר באנרגיה.
SMIC מתקרב לצומת תהליך של 7 ננומטר אבל זה עלול להיות מעט מדי ומאוחר מדי עבור Huawei
Huaweiתכנן להשתמש ב-Kirin 9000 כדי להפעיל את סדרת Mate 40; אלה עומדים להיות המכשירים המתקדמים ביותר מבחינה טכנולוגית של Huawei של השנה. אנו עשויים לראות אותם גם בתוך ה-Mate X2 המתקפל ובתוך תחנות בסיס 5G המשמשות עם ציוד רשת 5G של היצרן. אבל במאי האחרון, משרד המסחר האמריקאי ביצע שינוי בכללי הייצוא שלו המחייבים בית יציקה המשתמשת בטכנולוגיה אמריקאית לייצור שבבים, לקבל רישיון לפני שליחתם ל-Huawei. זה חסם מיד את TSMC ואת Samsung Foundry, שתי יצרניות השבבים היחידות שיכולות לייצר את הרכיבים הללו בתהליך 5nm, מלספק שבבים חדשניים ל-Huawei.
ה-Kirin 9000 מיוצר באמצעות צומת תהליך 5nm של TSMC
Huawei ניהלה דיונים עם Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), בית היציקה הגדול ביותר בסין. אבל הייתה קצת בעיה. צומת התהליך המתקדם ביותר של SMIC הוא 14 ננומטר. בעוד שצפיפות הטרנזיסטורים עבור שבב 5nm של TSMC היא כ-171.3 מיליון טרנזיסטורים למ"מ רבוע, צומת התהליך של 14nm נושא בערך 43 מיליון טרנזיסטורים למ"מ רבוע.בעוד ש-SMIC ייצר שבב Kirin 710A בטווח בינוני 14 ננומטר עבור Huawei, האחרון באמת צריך למצוא תחליף ל-TSMC שיכול לספק שבבי 5nm מבלי להפר את כללי הייצוא של ארה"ב. במילים אחרות, ערכת שבבים של 14 ננומטר אינה חזקה מספיק כדי להניע את קו ה-Mate 40, ה-Mate X2 ו-5G תחנות הבסיס.
SMIC עובדת על הצומת N+1 שלה שנקרא 8nm או שלב מוקדם של תהליך ה-7nm שלה על ידי התקשורת הסינית.על פי עיתון ה-Zhuhai Special Zone של סין, SMIC השלימה את ההקלטה הראשונה והבדיקה של הצומת הזה. זהו השלב האחרון בתהליך ייצור השבבים והוא נעשה כדי לוודא שאין בעיות או קיפולים שצריך לפתור לפני שהשבב מתחיל להתגלגל מפס הייצור.
הצומת N+1 משפר את הביצועים ב-20% תוך הפחתת צריכת החשמל ב-57%, שטח לוגי ב-63% וטביעת הרגל של מערכת על שבב (SoC) ב-55%. השווה את זה לתהליך ה-7 ננומטר של TSMC ששיפר את צפיפות הטרנזיסטור בכ-73% בהשוואה לצומת ה-10 ננומטר שלו והביא לשיפור מהירות של 35-40% עם הספק נמוך ב-65% לצומת ה-16 ננומטר שלו. כתוצאה משיפור הביצועים הנמוך של 20%, SMIC לא יקרא ל-N+1 צומת 7 ננומטר טהור למרות הדמיון בחלק מהמספרים האחרים. צריכים להיות שלושה דורות של צומת זה כולל N+1 צומת, N+2 ו-N+3. SMIC מקווה לקבל ציוד ליתוגרפיה מתקדם לפני ייצור N+2. הציוד, של מובילת התעשייה ASML, מאפשר לסמן קווים דקים מאוד על קובייה, כך שניתן יהיה לפרוס מספר רב של טרנזיסטורים.
בסופו של דבר, SMIC יכול להיות מוכן לייצר שבבי 5nm עבור Huawei, אבל עד שזה יקרה, TSMC יהיה על הצומת 3nm. כדי ש-Huawei תישאר תחרותית עם אפל וסמסונג, היא לא תוכל לסמוך על SMIC כרגע. ללא גישה למפעל יציקה מוביל ושבבים חדישים, Huawei עדיין תוכל לייצר דגמים בינוניים אך לא תוכל להוציא את מכשירי הדגל הנמכרים ביותר שלה.
