TSMC évoque de « grandes avancées » sur la gravure en 1 nm

Nerces

Spécialiste Hardware et Gaming

21 mai 2021 à 11h25

La course vers l'infiniment petit repose sur la recherche et l'utilisation de nouveaux matériaux.

Il y a vingt ans de cela, Intel gravait ses puces comme le Pentium 4 selon un procédé en 130 nm. Aujourd'hui, si le fondeur américain est - enfin ! - en train de passer à grande échelle au 10 nm, certains de ses concurrents vont beaucoup plus loin.

Semi-metal bismuth

Il y a quelques jours, IBM a dévoilé une technique permettant d'envisager prochainement la production de semi-conducteurs en 2 nm, mais TSMC est encore plus ambitieux. Plus importante fonderie de semi-conducteurs indépendante au monde, la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company emploie largement sur le processus 7 nm, mais produit déjà quantités de puces 5 nm.

Il y a quelques semaines, elle confirmait son intention d'évoluer « rapidement » vers le 3 nm, mais il s'agit cette fois de damer le pion d'IBM en évoquant le 1 nm. Se basant sur des travaux réalisés conjointement avec la National University of Taiwan et le Massachusetts Institute of Technology, TSMC confirme le développement d'un matériau baptisé semi-metal bismuth.

L'idée est ici de compenser les limitations du silicium. De nombreux spécialistes estiment effectivement qu'on arrive aujourd'hui aux limites physiques de ce matériau et que de nouvelles solutions sont nécessaires. À en croire TSMC, ce semi-metal bismuth serait une partie de la solution, mais il ne faut pas attendre les premières puces avant encore quelques années.

Source : Neowin

Nerces

Spécialiste Hardware et Gaming

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Tombé dans le jeu vidéo à une époque où il fallait une belle imagination pour voir ici un match de foot, là un combat de tanks dans ces quelques barres représentées à l'écran, j'ai suivi toutes les évolutions depuis quarante ans. Fidèle du PC, mais adepte de tous les genres, je n'ai du mal qu'avec les JRPG. Sinon, de la stratégie tour par tour la plus aride au FPS le plus spectaculaire en passant par les simulations sportives ou les jeux musicaux, je me fais à tout... avec une préférence pour la gestion et les jeux combinant plusieurs styles. Mon panthéon du jeu vidéo se composerait de trois séries : Elite, Civilization et Max Payne.

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Commentaires (43)

neaufles

la loi de Murphy va arriver à son terme. Impressionnant TSMC

JerryKhanFury

Pour une fois que la France sera en avance de 20 ans sur tous les autres avec notre Paul Bismuth.

nicgrover

Loi de Murphy « Tout ce qui est susceptible d’aller mal ira mal. » Loi de Moore « …doublement du nombre de transistors présents sur une puce de microprocesseur tous les deux ans » Wikipedia Est-ce une boutade ?

neaufles

Oui, je pensais évidemment à la loi de Moore…bien vu .

mamide

Encore une fois la gravure de TSMC ne veut pas dire grand chose … le nanomètre à plus de signification chez Intel que chez TSMC ! La signification de la gravure a changé de définition au fil des années maintenant c’est plus marketing qu’autre chose ! Exemple le 10nm SuperFin d’Intel est largement plus avancé que le 7nm de TSMC et certaines puces 7nm (comme les Ryzen) ressemblent fortement aux puces 14nm actuelles d’intel … ya plein d’articles sur la toile qui prouve ça avec des photos où on voit les transistors et les espacements presque identiques alors que chez intel la gravure est double impressionnant. Donc faut pas trop compté sur ce 1nm qui pour moi c’est du 3nm ni plus ni moins car au delà de 3nm ça va devenir vraiment un problème !

mamide

le 1nm c’est bien pour les smartphones et autres produits mobiles mais pour les PC haute performance ça risque de poser un problème … des Cores fonctionnant à plus de 5 Ghz sur du 1nm, la vitesse peut être un frein avec cette gravure. A noter que depuis plusieurs années la finesse de gravure n’a pas amélioré la fréquence de manière significative et pourtant jadis finesse de gravure signifiait plus de transistors, moins d’énergie et surtout plus de vitesse. Hélas ces dernières années on a vu des CPUs Mainstream consommer beaucoup d’énergie jusqu’à aujourd’hui on s’étonne plus de voir un CPU dépasser les 250 Watts. Dès qu’on dépasse les 4 Ghz, les processeurs taxent beaucoup en énergie et dépasser les 5 Ghz faut plus penser à la consommation !!! Voilà pourquoi en 2021 on nous vend des CPUs à 700€ qui ont une fréquence de base de 3.5 Ghz (car donner leur vrai fréquence signifie donner un TDP indécent pour le grand public ).

Kriz4liD

« Plus importante fonderie de semi-conducteurs indépendante au monde » oui biensur ! indépendante

nicgrover

Quoique la Loi de Murphy et la gravure en 1 nm, cela envisageait des perspectives…

UpsiloNIX

Les experts en physique sont de sortie L’effet Dunning-Kruger prend tout son sens.

BossRreynolds

Un noyau d’atome a une taille de l’ordre de 10-15 m, soit cent mille fois plus petit que l’atome lui-même ! Pfff c’est quoi 1nm c’est rien on s’inquiètera quand il ferra des processeur de la taille de l’atome, les médias vont s’interposer tout ça… mais j’avoue un jolie progrès technique et technologique. bravo TSMC et IBM et ceux que j’oublie. mais l’expliquer à papy je vous souhaite bon courage et n’essayez pas avec mamy

Muppetzzz

C’est un effet d’annonce !!! En réaction à l’annonce d’IBM qui vient de graver le premier processeur en 2nm alors que TSMC annonce depuis des mois être sur le point de réussir cette avancée technologique. Pour nous ca change pas grand chose c’est proc seront produit en série pas avant 5 ans pour les pros et encore, et 10 ans pour le grand public.

samurai80

@Le Corre 10 a 15m ?? Mdr je crois que tu as oublier de prendre ton café Un atome de silicium par exemple fait 220pm de diamètre, donc 1nm = 5 atomes de silicium environ. Sauf que les 1nm ne correspondent pas vraiment a une grandeur physique réelle dans le transistor mais plutôt à un nom marketing.

samurai80

Pas largement plus avance mais le 10nm Intel est effectivement proche du 7nm TSMC en termes de densité. Légèrement au dessus mais la mesure de densité dépend de pas mal de paramètre donc les chiffres ne sont pas parfaits. Il faut bien voir aussi être le 5nm de TSMC n’est pas vraiment utilisable de manière rentable pour des composants desktop a fortes consommation, surface et fréquences. Les nouveaux procédés de gravure dont d’abord utilisés sur des composants mobiles plus petits et pour lequels il est plus facile d’atteindre des yields (taux de rebut) raisonnables. Les composants desktop arrivent donc en général au moins un an après les composants mobiles sur les nouveaux procédés.

BossRreynolds

ah ok

samurai80

Comment ça ? Accessoirement ici le terme indépendant veut dire fonderie pure play c’est a dire une fonderie qui ne fabrique que pour autrui et pas pour elle même. Intel et Samsung sont au dessus en terme de production globale, fonderie pure play et interne donc.

illninio

Je pense qu’il a voulu dire 10^-15m. Ce qui est tout aussi intéressant car cela voudrait dire que pour un atome donné il est possible de mettre le noyau d’un autre atome plus proche de son propre noyau que ses électrons.

gamez

coi?

samurai80

J’avais pas tilté. Mais effectivement la ca serait trop petit du coup ^^

titepa

Oui, on s’en fiche de la finesse de gravure qui n’est pas calculée de ma même manière par les différents fondeurs, c’est la densité qui importe : Finesse gravure807×533 37.9 KB

molotofmezcal

C’est surtout l’évolution et les perspectives qu’il faut comparer, et là il n’y a pas vraiment débat.

mamide

1nm c’est rien ??? tu parles de la théorie mais va fabriquer avec tu verras combien c’est rien du tout

mamide

L’évolution est chez Intel mec pas chez TSMC … c’est Intel qui détient le vrai sens de la finesse de gravure ! TSMC est obligé d’évoluer car elle fabrique pour le monde entier donc un peu de marketing c’est bien aussi mais intel fabrique pour elle-même elle a une réputation à tenir ! Tu crois qu’Intel ne peut pas fabriquer avec le 5nm utilisé chez TSMC ??? son prochain 7nm est beaucoup mieux !!!

mamide

faut pas oublier l’histoire du 10nm au tout début chez Intel … ils arrivent pas à monter en fréquence donc le 14nm est plus puissant que les processeurs 10nm, aujourd’hui ils maîtrisent mieux et c’est pour cela qu’ils vont le mettre sur Desktop et ça sera 2 optimisations d’un seul coup (tant mieux pour nous).

newseven

J’avais déjà lu un article qui parlait des problèmes lier aux fréquences des processeurs que les atomes ne restent pas dans leurs canaux respectifs . Mais je trouve plus l’article et en plus ce problème porte un nom. Petit exemple maladroite . Le problème, c’est ajuster le bon voltage pour que le signale reste dans leurs canaux respectifs sans qui aille de ( je ne connais pas le mot "peut-être parasite ? ") . L’importance de l’architecture d’un processeur est de bien contrôler les voltages selon les capacités des canaux pour une stabilité accrue. On peut graver toujours plus petit mais on a de plus en plus de problème pour isoler les canaux entre eut. Intel maitrise très bien le problème avec des matériaux de plus en plus efficace donc Intel peut graver le même processeur avec la même gravure en plus petit en simplement réduire l’espace entre les canaux. Par-contre les matériaux isolant ne peuvent rien faire contre loi de la physique.

juju251

@Zakalwe et @newseven : Messages supprimés pour hors sujet / non constructif. @Kiki68 et @arthur6703 : Messages supprimés car réponses à des messages supprimés.

mamide

newseven: Intel maitrise très bien le problème avec des matériaux de plus en plus efficace C’est ce que je dis depuis des mois … seul intel possède le vrai sens de la finesse de gravure et quand intel te maîtrise un process node c’est bon ils vont le sucer jusqu’à tirer la dernière goûte … Regarde le travail exceptionnel fait avec le 14nm … Intel est le seul fondeur qui peut te fabriquer des processeurs aussi puissants que des processeurs 7nm et avec une fréquence très très haute !!! Les Ryzens avec du 7nm optimisé n’arrivent pas à atteindre 5 Ghz et l’overclocking chez eux est presque inexistant ! A mon avis on devrait arrêter de comparer Intel à TSMC car ils jouent pas dans la même cour !!!

Nmut

Les mesures sont différentes, les stratégies sont différentes, les buts sont différents. Bien sûr que chaque fondeur utilise la mesure qui est la plus impressionnante, mais les 2 ont du sens. La densité peut être une mesure car elle donne en partie le prix de revient d’un processeur. Mais dire que l’un ou l’autre est « meilleurs » n’a pas de sens. Plus on grave fin, plus on peut mettre de transistors (c’est évident) et moins on consomme, donc moins on chauffe, mais il est plus difficile de monter en fréquence, les tensions utilisables sont plus faibles et la dissipation thermique plus délicate à gérer. C’est pour ça que les Ryzen consomment bien moins que les Intel mais qu’ils sont plus limités en OC (on a moins de marge de manœuvre sur la tension et la fréquence). La technique dicte le résultat, et on ne peut pas parler de meilleur gravure, tout dépend de ce que l’on attend.

mamide

T’oublie qu’Intel investie beaucoup dans la R&D pour essayer toujours d’aller plus loin alors oui chez AMD ça avance bien (tant mieux pour tout le monde y a de la concurrence) mais AMD n’a pas très bien exploité le 7nm et dans max 2 ans nous aurons la confirmation chez Intel qui va nous impressionner avec le « vrai 7nm ». AMD n’a pas compris que la course à la gravure c’est intéressant pour le mobile en premier lieu car le desktop c’est de la haute performance et l’énergie arrive en second.

Nmut

Je pense plutôt que l’enjeu principal c’est la perf par mm2. Plus tu mets de puces sur un wafer, moins chaque puce est couteuse malgré les couts de R&D. Le reste c’est surtout du marketing. Comme la perf reste bien sûr importante pour les clients et que c’est directement lié au nombre de transistors (la fréquence est un autre paramètre mais on voit bien que de toute façon ça plafonne). AMD n’a pas d’autres choix que de graver plus fin alors que Intel avec sa puissance financière peut se permettre d’y aller bourrin. Et j’aimerai que tu me donnes un éclaircissement sur « AMD n’a pas très bien exploité le 7nm », pour moi justement c’est un exploit d’avoir des fréquences pareils pour du 7 nm (10 nm équivalent Intel). Et je le répète, il n’y a pas de « vrai » ou « faux » 7nm, juste des mesures différentes

Guillaume1972

10 nm, 7 nm, 5 nm : la finesse de gravure, enjeu du monde mobile | iGeneration. Cet article n’est plus tout jeune mais c’est tout de même marrant de se rappeler qu’un tel devait passer au 10nm fin 2016. Si pour certains 5 ans de retard dans le monde des fondeurs, au fond ce n’est pas grave…Et malgré ce que certains peuvent en dire, je ne pense pas que le passage d’Intel au 10 nm leur permettra de rattraper AMD.L’avance d’AMD va encore s’amplifier au lancement de Zen4.

mamide

Oui AMD n’exploite pas bien le 7nm que ce soit sur CPU ou GPU (RX 6000 Series) … faut pas comparer avec les RTX 3000 et leur 8nm car c’est aussi une catastrophe chez Samsung. Nmut: AMD n’a pas d’autres choix que de graver plus fin Euhhhh … C’est pas AMD qui décide c’est TSMC, AMD commande selon la finesse que TSMC leur permet !

Blackalf

Est-ce que tout ça n’est pas au final de la coupure de cheveux en quatre, entre fans AMD et Intel qui cherchent chacun à avoir le dernier mot comme quoi leur marque est la + mieux ? ^^ Perso je ne me suis jamais cassé la tête avec ce genre de considérations, j’ai choisi mes divers cpu’s en fonction de ce qui se faisait et qui conviendrait à mon usage…le reste, qui va faire quoi dans un avenir plus ou moins lointain et prendre ou rattraper du retard et/ou affiner ou optimiser ceci ou cela, c’est du pinaillage pour pas grand-chose. PS : j’ai eu des cpu’s des deux marques, je choisis en fonction de ce qui est le plus intéressant/performant au moment du changement. En 2015 c’était Intel, mais quand j’achèterais des composants dans les mois à venir, je reviendrais sur AMD. ^^

Nmut

TSMC ne va pas investir dans une gravure plus fine si ces clients principaux n’en ont pas besoin. Donc oui, TSMC fait ce que AMD et le marché demande. Je n’ai toujours pas compris ce que tu reproches au 7nm d’AMD/TSMC/Samsung… Et comme le dit @Blackalf, notre discussion va tourner au dialogue de sourds si il n’y a pas plus d’arguments (même si je pense que je suis assez neutre, n’ayant pas de préférence parce que je suis avant tout radin! Donc je choisi mon matos au meilleur rapport perf/prix pour ce que je fais sans état d’âme ni préférence de marque).

mamide

Je n’a pas besoin d’arguments … je l’ai dit il y a des photos sur le net montrant au microscope les transistors des CPUs AMD 7nm et Intel 14nm … et clairement ça montre pas une grande différence pour ne pas dire que c’est presque les mêmes !!! Ce que je reproche aux gens c’est le fait de dire qu’intel est en retard parce qu’elle est toujours en 14nm mais on a pas le droit de comparer 2 process node de 2 fondeurs différents qui n’utilisent pas du tout les mêmes techniques ! Je rappelle qu’intel utilise actuellement du 10nm SuperFin Enhanced qui est meilleur que le 7nm de TSMC et se rapproche de son 5nm. A part ça, je suis aussi pour le meilleur rapport qualité/prix … et Je préfère me payer un Ryzen 9 5900X qui est meilleur que le 10900K et 11900K et pourtant bien moins cher ça y a pas à discuter seul un aveugle peut nier ça.

Nmut

Ce n’est pas que l’on a pas le droit de comparer, c’est surtout difficilement comparable! Et si tu pouvais me trouver des articles comparant le 14nm Intel vs le 7nm AMD, ça m’intéresse. Dans les articles techniques, c’est plutôt 14 vs 10 et 10 vs 7, et d’ailleurs ça colle avec les densités de transistors.

mamide

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mamide

La dentsité du 10nm est mieux que le 7nm de TSMC (en gros tu peux mettre plus de transistors sur le 10nm que sur le 7nm) … quant au 14nm il se rapproche vraiment du 7nm. Un article parmi d’autres : Intel 14nm and AMD/TSMC 7nm transistors micro-compared - CPU - News - HEXUS.net

Nmut

Regarde l’article, juste sous les photos, la distance entre structures (qui sur le photo ne correspondent pas à un transistor) n’a pas de sens et c’est la densité de transistors qui compte, soit la même explication que la mienne (équivalence 10nm Intel - 7nm TSMC) : "Having looked at the above comparison, and highlighted it in his video, der8auer challenges the obvious conclusion that Intel 14nm+++ and TSMC 7nm are very similar in physical scale, reminding viewers that the above pictures don’t fully represent the 3D structure that is so important to modern chip optimisation. Moreover, the relationship between node size, half-pitch, and gate length has significantly loosened since the early 1990s. The XXnm figure reflects process history more than progress, asserts the OC expert, and thus it isn’t very useful as a metric to compare between chip makers. Another metric, probably worth closer consideration is transistor density, as revealed by the chip fabricators. Intel 10 nm and TSMC 7nm processes both produce dies with approx 90 million transistors per sq millimetre. Moving forward both Intel and TSMC are targeting approx 150MT/mm² for their upcoming 7nm and 5nm processes, respectively. Again though, other factors make differences, like transistor type and chip architecture, that make direct comparisons difficult. In conclusion, chip process advances sometimes make interesting news segments but user experiences assessed earliest in third party reviews are most essential as I am sure HEXUS readers know."

mamide

Mec j’ai lu plusieurs articles de ce genre faut pas se baser juste sur l’opinion d’une seule personne tu peux tomber sur un article qui défend TSMC et un autre qui défend Intel mais les résultats sont là le 14nm n’est pas aussi dépassé par rapport au 7nm … et avoir plus de transistors ne signifie pas plus de puissance comme beaucoup le croient !

Nmut

L’électronique, ça fait aussi partie de mon boulot, je lis beaucoup de docs, j’ai pas mal de sources différentes. Et même si le nombre de transistors (tout comme la fréquence) ne définit pas seul la puissance d’un proc, c’est l’information la plus pertinente sur la puissance en globale d’un proc (un cache ou un registre prennent le même nombre de transistors, ce sont les choix d’association et les stratégies qui changent les performances pour certains type de travail: plus de cache ou ALU plus poussée, etc). Je le maintient on ne peut pas comparer le 14nm au 7nm, c’est plus le 10 par rapport au 7, et c’est surtout parce que ce n’est pas la même chose qui est mesurée.

mamide

on ne peut pas comparer le 14nm d’intel au 7nm de TSMC et pourtant on dit qu’intel est à la traîne ??? parce que 14 est plus grand que 7 ? Bref l’avenir nous le dira !

Nmut

C’est le présent qui nous le dit… Mais il faudra effectivement attendre le 10nm desktop Intel pour voir si ça match le 7nm AMD, voir le 5nm ou si c’est mieux.

_Troll

Ce serait bien qu’IBM vende des CPU, un peu de concurrence pour que les prix baissent. La finesse de gravure c est du marketing pour smarthphone.

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