Современная электроника №1/2022

РЫНОК 11 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2022 ● Taiwan Semiconductor Manufacturing Co (TSMC – 12,9 млрд USD, Q1 2021); ● United Microelectronics Corporation (UMC – 1,6 млрд USD, Q1 2021); ● Global Foundries Inc (GFS – 1,5 млрд USD, Q1 2021). В приведённом перечне в скобках указаны доходы (revenue) от основной деятельности фирм за I квартал 2021 г. Вообще говоря, вторым в мире по объ- ёмам выпускаемой продукции являет- ся производственный концерн Samsung, который работает в основном «сам на себя». Иными словами, сам проектиру- ет и сам изготавливает компоненты на своих собственных заводах. Доходы от основной деятельности Samsung за I квартал 2021 г. составили 4,08 млрд долл. США. Во второй части этой ста- тьи Samsung отнесён к другой группе универсальных производителей – IDM. Концерн Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (рис. 4), осно- ванный в 1987 году правительством Китайской Республики Тайвань, на сегодняшний день является безогово- рочным лидером производства микро- процессоров, ПЛИС и ПЭК. Штаб-квартира TSMC находится в г. Синьчжу (Тайвань). По данным на 2019 год, в филиалах и офисах, распо- ложенных на Тайване, в Китае, Индии, Японии, Южной Корее, Нидерландах и США, работают около 50 тысяч человек. Непосредственно на Тайване распо- ложены четыре завода с технологией 12 дюймов, четыре 8-дюймовых заво- да, один 6-дюймовый завод. Кроме того, TSMC полностью контролирует на Тай- ване три завода Nanjing Company, Ltd, а также заводыWaferTech в США и завод TSMC China Company, Ltd. в КНР. На рис. 5 показаны относительные доли объёмов доходов от продаж в I квартале 2021 г. ведущих мировых производителей сложных полупрово- дниковых компонентов. На долю тайваньской фирмы TSMC приходится больше половины обще- мирового производства современных микросхем. По результатам III кварта- ла 2021 г. доход (revenue) TSMC соста- вил 14,88 млрд долл. США [39]. На рис. 6 показано распределение объёмов производства TSMC по тех- нологиям. В I квартале 2021 г. на технологии 7 и 5 нм вместе приходилось почти 50% доходов компании. На продукцию 7 нм приходится примерно 35% всей выруч- ки, а на 5 нм – около 14%. Эти данные указывают на то, что у TSMC снизились заказы на микросхемы с 5 нм и увеличи- лись заказы для приложений, где преоб- ладают технологии 7 нм. Как следствие, выросли за последние три квартала так- же сроки поставок на микросхемы 7 нм. Целесообразно подчеркнуть, что инно- вационные чипы должны быть разра- ботаны исключительно с использова- нием технологий самых последних поколений – 3 и 5 нм. Примером тому может служить последняя разработ- ка MediaTek и TSMC, представленная в декабре 2021 года. Первая в мире систе- ма на кристалле (SoC) цифрового ТВ 8K, MediaTek Pentonic 2000, изготовле- на на заводе TSMC с использованием технологии 7 нм. Новая SoC MediaTek Pentonic 2000 обеспечивает наилуч- шие на сегодняшний день параметры производительности и энергоэффек- тивности, а также является идеальным решением для таких приложений, как разветвлённые системы искусственного интеллекта, встраиваемые микросенсо- ры для определения мгновенного пере- мещения; универсальные видеокодеры для технологии «картинка в картинке» (PiP) и другие аналогичные [41]. Для упаковки (package) кристал- лов TSMC использует как традицион- ные методы, так и новые технологии 3DFabric, которые позволяют интегри- ровать вычислительные ядра с разно- родными мини-чипами в более плотных конфигурациях многорядных конструк- ций 2D, 2.5D или 3D [42]. В новых тех- нологиях типа InFO-PoP (упаковка на упаковке) и InFO-oS (сборка InFO на подложке) применяется кристалл на носителе, который впоследствии мон- тируется в восстановленную пластину из формовочного компаунда. После это- го на пластине монтируются соедини- тельные и выводные магистрали. УпаковкиTSMC, такие какCoWoS, обыч- ноиспользуются в сочетании с 7нмили 16нмтехнологиями, в товремя как InFO- oS в основномпредназначеныдля 5 нм. Структура технологии корпусирова- ния CoWoS –Multi-Die показана на рис. 7. На сегодняшний день чипы по техно- логии 5 нм изготавливают только TSMC и Samsung. Рис. 4. Торговая марка концерна Taiwan Semiconductor Manufacturing Company [38] Рис. 5. Относительные доли объёмов доходов от продаж в IV квартале 2020 г. ведущих мировых производителей полупроводниковых микросхем [37] Рис. 6. Распределение объёмов производства TSMC по технологиям [40] SMIC UMC GlobalFoundries Прочие Samsung TSMC 0,25мкм и более 2% 0,15/0,18 мкм 8% 0,11/0,13 мкм 2% 40/45 нм 10% 28 нм 16% 16 нм 20% 7 нм 27% 90 нм 3% 20 нм 1% 10 нм 3% 65 нм 8%