Виробники напівпровідникових пристроїв успішно освоїли 10-нм техпроцес. У статті піде мова виробниках мікросхем на його основі і коли чекати 5- і 3-нм технології.
Протягом декількох років Intel відкладали повномасштабне виробництво мікросхем по 10-нм техпроцесу. Серед причин експерти називали труднощі з технологією multi-patterning, що підвищує щільність транзисторів, і низький вихід якісних процесорів. Але в жовтні цього року компанія оголосила, що їй вдалося налагодити стабільне виробництво чіпів на новому техпроцессе.
Поки випускаються лише CPU для персональних комп'ютерів на архітектурі Ice Lake. Але компанія обіцяє поставити Xeon (Ice Lake-SP) для дата-центрів у другій половині 2020 року.
Аналогічні пристрої випускає AMD в партнерстві з тайванською TSMC. В кінці минулого року вони представили чіп, виконаний по вдосконаленому 7-нанометровим техпроцесом. За фізичними параметрами (через різних методик оцінки) він нагадує 10-нм від Intel.
На основі нового техпроцесу побудована лінійка серверних процесорів AMD - EPYC. Продажі пристроїв AMD EPYC 7002 на архітектурі Zen 2 стартували в кінці літа. У своїх дата-центрах чіпи розмістили такі компанії, як Google і Twitter. Девайси повинні знизити енергоспоживання серверів і на чверть скоротити TCO. Також з новими CPU вже працює розробник суперкомп'ютерів Cray. Пристрої впровадили в обчислювальну систему для команди «Ф1» - Haas.
В 2021 році Intel планує перейти на 7-нм техпроцес на основі EUV. Це - фотолітографія в «жорсткому» ультрафіолеті. Що цікаво, першим продуктом, побудованим на новому техпроцессе, стане не процесор, а графічна карта для дата-центрів, суперкомп'ютерів і інших HPC-систем.
Також в Intel працюють над 5-нанометровій технології, але терміни завершення проекту невідомі.
Роботу над 5-нм ведуть в TSMC - компанія почала приготування ще в червні минулого року, вклавши в розробку 25 млрд доларів. Частина коштів направили на будівництво фабрики в Тайвані. Виробництво чіпів запустять у другому кварталі 2020 го.
На початку цього року про готовність випускати мобільні процесори по 5-нм технології заявили в Samsung. Компанія вже обладнала виробничу лінію, будує спеціальний завод і навіть приймає замовлення на тестові партії мікросхем. Однак дата повноцінного релізу поки невідома.
TSMC готує запуск 5-нм техпроцесу і розробляє 3- і навіть 2-нанометрові технології. Компанія оцінила всі можливі види структур транзисторів і зводить фабрику (теж в Тайвані). До випуску продукції підприємство приступить в кінці 2022 року або початку 2023 року. 
Виготовлення 3-нм чіпів планує почати і Samsung - його повинні запустити в 2021-м. Фахівці організації використовують технологію GAAFET (Gate-All-Around Field-Effect Transistors), яка знижує втрати напруги, збільшуючи енергоефективність транзистора.
У гонці за мініатюризацією беруть участь і дослідні інститути. Наприклад, в минулому році фахівці з центру Imec в партнерстві з компанією Cadence Design Systems вже розробили тестові зразки мікропроцесорів по 3-нм технології.
Лідери індустрії відзначають, що витрати на освоєння нових технологій будуть великими, а перейти на нові техпроцеси зможуть тільки великі компанії, які «відіб'ють» їх завдяки широкому асортименту продукції. У свою чергу, для подолання технологічних труднощів в процесі безпосереднього виробництва галузі знадобляться альтернативні рішення. Тому в майбутньому можна очікувати появи кардинально нових процесорних технологій.
