Важность обеспечения поставок основных полупроводниковых чипов
Сегодня чип может включать в себя миллиарды транзисторов. Чем плотнее расположены транзисторы, тем меньше требуется технологических узлов. В некоторых производственных процессах размеры узлов достигают 5 нанометров или даже меньше.
Фактически, технологические узлы в диапазоне от 45 до 130 нм обычно используются в большинстве аналоговой и встроенной электроники, которую мы используем каждый день.
Акоп Козанян, старший вице-президент бизнес-подразделения аналоговых сигнальных цепей Texas Instruments, сказал: «Будь то автомобильные, промышленные приложения или печатные платы для ноутбуков и мобильных телефонов, полупроводники используются почти в каждой электронной системе; но большинство из них Нет необходимости использовать узлы меньшего размера, и в большинстве проектов использование узлов 45 нм и выше уже позволяет полупроводникам достичь превосходных характеристик. Для многих аналоговых устройств уменьшение размера не только снизит производительность. увеличить затраты».
Размер узла аналоговой сигнальной цепи и силовых продуктов не настолько мал, насколько это возможно. Напротив, выпуск высококачественного устройства требует определения соответствующих методов и процессов проектирования и производства, исходя из его конкретных потребностей.
Как сказал Хагоп: «В полупроводниковой промышленности, чтобы удовлетворить разнообразные потребности приложений, нам нужны разнообразные специализированные чипы. Для большинства сценариев применения размер узла чипа не является наиболее важным фактором. Мы работаем в диапазоне от 45 нанометров до 130 нанометров Инвестиции в нанотехнологии могут помочь нам добиться высокоточной работы в условиях высокого напряжения, тем самым улучшая производительность таких приложений, как радарные системы, и позволяя высокопроизводительным серверам переносить больше энергии».
Взаимосвязь между напряжением и размером узла сложна. Чипы с меньшими размерами узлов требуют для работы очень незначительного напряжения, зачастую на уровне лишь части того, что сопоставимые чипы могли бы работать всего несколько лет назад. Однако в аналоговых сенсорных устройствах более низкое напряжение означает, что для преобразования сигнала требуется больше оборудования, что может привести к ошибкам и задержкам.
Самир Пендхаркар, вице-президент по разработке передовых технологий в Texas Instruments, сказал: «В некоторых промышленных и автомобильных приложениях мы обычно используем более крупные технологические узлы для лучшей поддержки устройств с более высоким напряжением. Эти устройства могут лучше обеспечивать эффективное электропитание при уменьшении количества медных проводов. Применение.»
Инвестиции Texas Instruments в передовую технологию производства узлов 45 нм позволяют создавать полностью интегрированные микроконтроллеры с цифровой обработкой сигналов и возможностями беспроводной связи, особенно в этих трех продуктах.
«Мы целенаправленно оптимизируем технологический узел на основе характеристик продукта. В типичном микроконтроллере Texas Instruments, устройстве беспроводной связи и радиолокационном устройстве аналоговые и оптимизированные по радиочастоте транзисторы занимают более 60% площади кристалла. В процессе как цифровой узел размеры транзисторов уменьшаются, сами транзисторы не уменьшаются вместе с ними, поэтому меньшие технологические узлы не приносят каких-либо существенных преимуществ», — сказал Амичай Рон, старший вице-президент бизнес-подразделения встроенных процессоров Texas Instruments. «Это для клиентов. Если исходить из того, что характеристики продукта не улучшаются, стоимость увеличится».
Сохранение лидерства в технологических узлах от 45 до 130 нм требует разработки и освоения технологических процессов, адаптированных для продуктов TI, при этом обеспечивая наличие достаточных мощностей, когда они нужны клиентам.
«В таких отраслях, как автомобильная и промышленная, клиентам нужна наша продукция, которая прослужит десятилетия, а не несколько лет», — сказал Амичай, — «Инвестиции TI в технологические рецепты, процессы и производственные мощности гарантируют, что мы будем существовать в течение многих лет. «Он может обеспечить клиентов стабильными поставками основных полупроводниковых чипов».
Texas Instruments — одна из немногих компаний-производителей полупроводников, которые в настоящее время увеличивают инвестиции в 12-дюймовые пластины с технологическими узлами от 45 до 130 нм, и единственная компания, которая может автономно поддерживать полный жизненный цикл продукта от проектирования до поставки. Наши инвестиции включают в себя:
- Увеличение емкости 12-дюймовых пластин. Чипы производятся путем сначала изготовления схем на основе больших кремниевых пластин, затем разрезания их на отдельные чипы, их упаковки и последующей упаковки. Недавние инвестиции Texas Instruments в семь новых заводовпо производству 12-дюймовых пластин обеспечат масштаб, эффективность и качество, необходимые для поддержки продолжающегося роста использования полупроводников в электронных устройствах в течение следующих нескольких десятилетий. 12-дюймовые пластины в настоящее время являются самыми крупными и продвинутыми в отрасли: они производят более чем в два раза больше чипов, чем 8-дюймовые пластины. Таким образом, увеличенная емкость 12-дюймовых пластин означает более высокую производительность при использовании меньшего количества энергии и воды на один чип в производственном процессе, что снижает затраты и снижает общий объем отходов.
- Непрерывная оптимизация технологического процесса. Увеличение инвестиций в производство 12-дюймовых пластин дополняет стремление к освоению собственного технологического процесса. Решение, разработанное Texas Instruments для технологических узлов от 45 до130 нм, является индивидуальным. Оно позволяет нам постоянно внедрять инновации, обладающие многими преимуществами, такими как более высокая производительность, лучшая удельная мощность, более низкое энергопотребление и меньшие размеры. Имеет высокую стоимость. .
- Улучшение возможностей упаковки и тестирования: Texas Instruments также владеет и управляет несколькими заводами по упаковке и тестированию по всему миру, что дает нам преимущество географического разнообразия и лучший контроль над цепочкой поставок. Мы стремимсяувеличивать инвестиции в улучшение производственных мощностей и возможностей упаковки и тестирования, одновременно улучшая использование производственных процессов на нескольких заводах,
- чтобы обеспечить клиентам надежные поставки.
Упаковкачиповновогопоколения.Вотличиеот большинстваполупроводниковых компаний, Texas Instruments не отправляет все изготовленные пластины третьим сторонам или внешним литейным заводам (OSAT) для упаковки, а большинство из них упаковывается на ее собственных заводах. У нас есть тысячи стандартных и расширенных форматов пакетов, оптимизированных под необходимый размер, простоту использования и производительность.
Самир сказал: «Эти инвестиции обеспечивают стабильность собственной цепочки поставок TI и обеспечивают правильные технологии для нашей продукции. По мере роста рыночного спроса мы также готовы перейти к уменьшению геометрии».
Texas Instruments увеличивает инвестиции и планирует к 2030 году владеть более чем 90% своих операций по производству, упаковке и тестированию пластин. Владея и управляя собственными производственными мощностями, мы можем лучше контролировать цепочку поставок и обеспечивать более надежную безопасность поставок нашим клиентам по всему миру.
«Эта стратегия и приверженность инновациям в производстве и точным инвестициям в фундаментальные полупроводники имеют для нас решающее значение. В частности, она позволяет нам предлагать более широкий спектр продуктов по оптимальной цене, производительности, мощности, точности и напряжению». — сказал Самир.