Chińskie chipy bez EUV dorównują parametrami procesorom Intela. Raport obala mit o sankcjach

Jeszcze kilka lat temu wielu ekspertów uważało, że amerykańskie sankcje skutecznie zatrzymają rozwój najbardziej zaawansowanych układów scalonych w Chinach. Tymczasem najnowsza analiza przeprowadzona przez SemiAnalysis pokazuje, że chiński przemysł półprzewodnikowy nie tylko nie stanął w miejscu, ale zbliżył się do technologicznej granicy wyznaczanej przez największych producentów chipów na świecie.

Wyniki szczegółowego badania procesora HiSilicon Kirin 9030, opracowanego dla smartfonów Huawei i produkowanego przez chińskiego giganta SMIC, wskazują, że zastosowany proces technologiczny osiągnął parametr, który jeszcze niedawno wydawał się poza zasięgiem Państwa Środka.

Huawei i SMIC pokazują, jak omijać technologiczne ograniczenia

Analitycy z nowo uruchomionego laboratorium STEEL należącego do SemiAnalysis przeprowadzili szczegółowy demontaż układu Kirin 9030. Badanie ujawniło, że proces technologiczny N+3 opracowany przez SMIC wykorzystuje lokalny odstęp metalizacji na poziomie 32,5 nanometra.

To wynik bardzo zbliżony do możliwości najnowszego procesu Intel 18A. Dla porównania, procesory Panther Lake mają obecnie standardowy odstęp wynoszący 36 nanometrów, choć sama technologia 18A potrafi zejść do około 32 nanometrów.

Dane te pokazują skalę postępu osiągniętego przez chińskiego producenta. Szczególnie imponujące wydaje się to, że SMIC nadal nie dysponuje nowoczesnymi maszynami EUV, które od lat stanowią fundament najbardziej zaawansowanej produkcji półprzewodników w firmach takich jak TSMC, Samsung czy Intel.

Główny rdzeń Kirina 9030 Pro pracuje z częstotliwością 2,75 GHz i osiąga częstotliwość zbliżoną do Cortex-X2 firmy Arm z 2021 roku, co plasuje układ mniej więcej na tym samym poziomie co flagowe modele Androida sprzed trzech lat, a za obecnymi podzespołami Apple, Qualcomma, MediaTeka i Samsunga.

Sukces ma swoją cenę

Za imponującymi liczbami kryją się jednak kompromisy. SemiAnalysis zwraca uwagę, że mimo bardzo agresywnego projektowania układów, proces technologiczny SMIC pozostaje wyraźnie mniej efektywny od Intel 18A. Według wyliczeń laboratorium gęstość tranzystorów osiąga około 113,4 miliona tranzystorów na milimetr kwadratowy. To wynik lepszy od dojrzałego procesu TSMC N6, ale jednocześnie o około 38 proc. słabszy od wysokogęstościowych technologii Intela.

Chińscy inżynierowie mieli osiągnąć ten rezultat dzięki wykorzystaniu niemal wszystkich dostępnych metod zwiększania upakowania elementów. Wśród nich znajdują się kontakty umieszczane bezpośrednio nad bramkami tranzystorów, pojedyncze przerwy dyfuzyjne oraz konstrukcje wykorzystujące dwa żebra na tranzystor. Każde z tych rozwiązań oznacza dodatkowe etapy produkcji, większą złożoność procesu i wyższe koszty.

Sankcje nie zatrzymały Huawei

Największym zaskoczeniem płynącym z raportu jest jednak fakt, że Huawei nadal rozwija własne procesory mimo wieloletnich ograniczeń handlowych narzuconych przez Stany Zjednoczone. Kirin 9030 trafił do smartfonów z serii Mate 80 i stanowi kolejny dowód na to, że chiński producent odbudowuje swoje kompetencje półprzewodnikowe. Jeszcze kilka lat temu wielu obserwatorów przewidywało całkowite załamanie działalności firmy po odcięciu od zachodnich technologii produkcyjnych.

Tymczasem Huawei nie tylko wrócił do projektowania zaawansowanych układów, ale również rozwija własny harmongram. Według dokumentów firma planuje osiągnięcie częstotliwości pracy rdzeni na poziomie 5 GHz do 2031 roku, ale, jak zauważa SemiAnalysis, jest to „znacznie wykraczające poza możliwości samego skalowania planarnego”.