Фотоника или «оптическая электроника», вне всякого сомнения, имеет серьёзные перспективы. Но по-настоящему массовыми оптические и гибридные технологии в микроэлектронике могут стать только при освоении коммерческих техпроцессов. К этому близка компания Ayar Labs. Ещё в начале года она анонсировала оптический трансивер TeraPHY, а сейчас сообщает об успешном освоении 45-нм техпроцесса GlobalFoundries для 300-мм кремниевых пластин.

Главная сложность в фотонике — не технология сама по себе, а её гибридизация с классической электроникой. Заметных успехов в этом удалось добиться приблизительно в 2015-2016 годах, когда были представлены первые прототипы оптических сопроцессоров и гибридных чипов. Ayar Labs ведёт свои работы в области замены классических модулей SerDes гибридно-оптическими уже пять лет, и в 2020 году компании удалось добиться успеха с чиплетом TeraPHY.

Но прототипы — прототипами, а массовое внедрение электронно-оптических чипов невозможно без освоения массовых же технологических процессов, позволяющих производить такие решения в серьёзных объёмах. На первый взгляд, цифра 45 нм кажется сегодня устаревшей, но, во-первых, речь не идёт о новейших ЦП, а во-вторых, технология хорошо отлажена и все подводные камни в ней найдены. Поэтому Ayar Labs есть чем гордиться.

Мультиволновой лазер Ayar Labs SuperNova может обеспечить плотность 289 Гбит/с на миллиметр

Компания продемонстрировала плоды сотрудничества с GlobalFoundries. Ими стала первая в мире оптическая система межсоединений, позволяющая избежать лишних преобразований «электроника-оптика» и дающая возможность соединять чипы напрямую оптическим каналом. Потенциально пропускная способность оптических каналов выше, нежели классических электронных, а в эру растущей популярности сложных систем ИИ и машинного обучения это очень востребовано. На сегодня Ayar Labs удалось добиться показателей в районе 2,56 Тбит/с на чиплет или 289 Гбит/с на миллиметр.

Как уже было сказано, новая фотонная платформа разработана на базе коммерческого 45-нм техпроцесса GlobalFoundries, использующего кремниевые пластины диаметром 300 мм. Как считает глава Ayar Labs, это по-настоящему открывает фотонике двери в большой мир. GlobalFoundries поддерживает это начинание и уже предоставила Ayar Labs доступ к техпроцессам кремниевой фотоники следующего поколения с более тонким техпроцессом. Новый комплект разработчика Ayar Labs можно заказать на сайте компании. Он включает в себя плату с трансиверами TeraPHY, лазер и необходимое программное обеспечение.

Напоминаем, сама GlobalFoundries осваивает сферу фотоники и оптоэлектроники весьма активно: стартовав в 2017, она уже в начале 2020 года заняла 10% этого рынка.

Компания GlobalFoundries нашла руководителя для своего бизнеса по производству решений для вычислительной и проводной инфраструктуры.

На должность главы подразделения CWI SBU (strategic business unit computing and wired infrastructure) назначен ветеран отрасли с более чем 25-летним опытом Амир Фейнтух (Amir Faintuch).

Амир Фейнтух (Amir Faintuch) на одном из мероприятий Intel

Начав работать инженером в ведущих технологических компаниях, он дошёл до руководящих постов — сначала в Texas Instruments, затем в роли главы подразделения Qualcomm Atheros и, наконец, в 2014 году он перешёл в компанию Intel, где возглавил отдел по созданию сетевых решений. В текущем году Амир Фейнтух покинул Intel и объявился уже в качестве вновь назначенного главы подразделения GlobalFoundries в должности старшего вице-президента.

На новом посту г-н Фейнтух будет заниматься тем, что ему хорошо знакомо ― развивать и продвигать сетевые платформы, но уже в качестве производителя таковых на уровне массового контрактного производства решений. Очевидно, опыт и связи позволят сделать это на самом высоком уровне. Для GlobalFoundries это направление становится одним из приоритетных.

Как мы знаем, компания решила притормозить с переходом на техпроцессы производства с нормами меньше 12 нм. Поэтому телекоммуникационный рынок и, в целом, рынок облачных платформ (которым не всегда нужно гнаться за нанометрами) во всём его проявлении становится главным для GlobalFoundries. Ветеран из этой области ― находка, которую трудно переоценить.

Компания GlobalFoundries сообщила, что в США на заводе Fab 10 в Ист-Фишкилл (East Fishkill) успешно внедрён и квалифицирован для массового производства заказных БИС техпроцесс с нормами 90 нм с интеграцией в чипы элементов так называемой кремниевой фотоники. Кремниевая фотоника — это возможность встраивать в кристаллы обычных микросхем активные и пассивные элементы для обработки и передачи оптических сигналов. Решение получается монолитным, предельно компактным, достаточно дешёвым и позволяет существенно снизить потери сигнала при работе с оптикой.

Встроенный в вычислительную платформу оптический интерфейс в представлении Intel

Следует уточнить, что ранее на заводе Fab 10, который принадлежал компании IBM и был передан GlobalFoundries около двух лет назад, кремниевая фотоника выпускалась в опытных партиях на 200-мм кремниевых пластинах RF-SOI. Усилиями инженеров GlobalFoundries техпроцесс был адаптирован для производства на 300-мм пластинах RF-SOI, чему в мире нет аналогов. Тем самым значительно увеличен выход микросхем и снижена себестоимость производства, а значит, кремниевая фотоника получает шанс оказаться востребованной среди клиентов компании.

Размещение интегрированных элементов на кристалле оптико-электронного мультиплексора IBM

На следующем этапе для выпуска ASIC и SoC с кремниевой фотоникой GlobalFoundries начнёт внедрять 45-нм техпроцесс на 300-мм пластинах RF-SOI. Судя по предыдущим сообщениям, это будет техпроцесс, лицензированный у молодой компании Ayar Labs. Переход на 45-нм технологические нормы ещё больше повысит энергоэффективность и пропускную способность решений, которая достигнет терабитных скоростей при передаче данных. Производство чипов с 45-нм кремниевой фотоникой стартует в 2019 году.

Интегрированная в процессор оптическая система компании Ayar Labs

Что касается 90-нм техпроцесса, то для интегрированной кремниевой фотоники заявлена скорость передачи данных по оптическим каналам до 800 Гбит/с с дальностью до 120 км. Проектированию решений поможет пакет для разработчиков, интегрированный в систему Cadence Design Systems. Расширения для системы включает данные о поляризации, температуре и длинах волн с моделированием процессов и возможностью протестировать проект до его воплощения в кремнии.

Кремниевая фотоника — сквозная передача данных по оптическим каналам внутри процессора, между компонентами компьютера, между компьютерами и между ЦОД — обещает две вещи одновременно. Во-первых, увеличится пропускная способность при передаче данных. Во-вторых, это не только не потребует увеличения питания, но даже в разы снизит потребление интерфейсных цепей. Интеграции оптических цепей в состав процессоров и контроллеров благоприятствует то, что кремний прозрачный для инфракрасного излучения и сигнал в этом диапазоне прекрасно распространяется по оптическим волноводам внутри чипов.

Встроенный в вычислительную платформу оптический интерфейс в представлении Intel

Ведущие компании, включая Intel и IBM, вплотную подошли к интеграции оптических цепей в процессоры: полупроводниковых лазеров, оптических мультиплексоров и прочего. Компания Intel оказалась даже на пороге коммерциализации фирменных модулей MXC и соответствующей инфраструктуры ЦОД. Правда, в 2015 году проект был заморожен, и компания выдвинула на первый план сигнальный интерфейс Omni-Path, который может встраиваться в процессоры и ускорители Xeon Phi. Но будущее ЦОД всё равно за кремниевой фотоникой.

Оптический интерфейс X1 на базе разъёма Gen-Z в проекте The Machine компании HP

Компания GlobalFoundrie, как сообщается в свежем пресс-релизе этого контрактного производителя полупроводников, тоже верит в перспективу интегрированных оптических интерфейсов. На своих линиях GlobalFoundries готовится выпускать решения, которые будут нести оптические линии связи, встроенные в заказные БИС и многокристальные сборки. Интеграция и переход на внутричиповые оптические интерфейсы с возможностью выхода наружу для организации оптической передачи данных между системами позволит до 10 раз расширить пропускную способность и до 5 раз сократит потребление при передаче данных.

Интегрированная в процессор оптическая система компании Ayar Labs

В основе кремниевой фотоники GlobalFoundries лежит разработка американских учёных, переданная в коммерческую эксплуатацию стартапу Ayar Labs. О компании Ayar Labs и её процессорах с оптическим интерфейсом мы рассказывали ровно два года назад. Компания GlobalFoundries будет адаптировать технологию производства гибридных интерфейсов Ayar Labs к своему 45-нм CMOS-техпроцессу. В свою очередь, Ayar Labs на правах лицензирования предоставит всем желающим клиентам GlobalFoundries блоки Design IP для создания продуктов с оптическими интерфейсами. Данная инициатива обещает привести к появлению интерфейсов с пропускной способностью до 10 Тбит/с.

Корпорация Advanced Micro Devices контролировала около трети рынка микропроцессоров для серверов десятилетие назад, но к сегодняшнему дню её доля не дотягивает и до одного процента. В компании надеются вернуться на рынок серверов и возлагают большие надежды на платформу следующего поколения на базе процессоров Naples и микроархитектуры Zen. Судя по всему, не напрасно. По словам главы AMD, в третьем квартале ряд производителей серверов и операторов центров обработки данных (ЦОД) заинтересовался новыми CPU.

AMD Opteron

Корпорация AMD начала разработку серверной платформы на базе микроархитектуры Zen лишь после консультаций с потенциальными клиентами и пониманию их заинтересованности в машинах на базе микросхем Advanced Micro Devices. Компания никогда не раскрывала имён ключевых партнёров на рынке серверов, но логично предполагать, что речь идёт о крупнейших поставщиках подобных систем. Как уже сообщалось, во втором квартале этого года AMD начала поставки опытных образцов процессоров приоритетным разработчикам серверов (включая OEM- и ODM-производителей), что дало возможность заручиться их поддержкой. В третьем квартале процессоры и платформа Naples прошли ряд важных этапов разработки, кроме того, AMD расширила круг получателей образцов соответствующих изделий. Судя по всему, Naples и Zen показали высокий уровень производительности, и неназванные компании начали разработку машин на их базе.

«Мы успешно прошли ряд технологических этапов разработки процессоров и платформы в третьем квартале, а партнёры среди OEM, поставщиков серверов и операторов облачных центров обработки данных, приняли решение по использованию процессоров Zen в своих разработках», — сказала Лиза Су (Lisa Su), исполнительный директор AMD, в ходе телеконференции с инвесторами и финансовыми аналитиками. «Мы по-прежнему планируем представить наши высокопроизводительные процессоры Zen для серверов в первой половине следующего года».

Прототип материнской платы на базе процессоров AMD Naples. Фото AnandTech.

Несмотря на то, что оптимистичные высказывания касательно заинтересованности в собственной продукции присуще разработчикам, комментарии госпожи Су являются важными свидетельствами того, что поддержка Zen среди производителей и операторов серверов растёт. В частности, глава AMD упомянула о том, что по крайне мере один владелец облачных ЦОД принял решение использовать процессоры Zen для своих машин. Ранее компания говорила о заинтересованности в данных CPU среди OEM- и ODM-производителей, а также поставщиков серверного оборудования. Таким образом, AMD подтвердила, что Naples стали доступны для операторов ЦОД и впечатлили по крайней мере одного из них. Принимая во внимание тот факт, что крупнейшие владельцы центров обработки данных (Amazon, Google, Facebook и другие) собирают серверы сами, значение интереса подобных компаний к Naples трудно переоценить.

«У нас есть множество клиентов как на стороне ПК, так и на стороне серверов, у которых уже есть работающие образцы процессоров семейства Zen в их лабораториях», — сказала глава AMD. «Они дорабатывают свои платформы и программное обеспечение, и мы рады тому, как плавно всё идёт».

AMD Zen: ключевые улучшения

Хотя AMD всё еще предстоит раскрыть данные о производительности серверных процессоров Naples в реальных приложениях, а также их подробные технические характеристики, уже опубликованные спецификации выглядят многообещающе. Так, Naples будет иметь до 32 вычислительных ядер с технологией многопоточности и восьмиканальный контроллер памяти, а значит, каждый такой процессор будет способен обрабатывать до 64 потоков одновременно и иметь пиковую пропускную способность памяти около 136,5 Гбайт/с (при использовании DDR4-2133). При условии, что подобный процессор будет работать на относительно высокой тактовой частоте, его производительность обещает быть крайне высокой, принимая во внимание микроархитектурные улучшения Zen. Иными словами, новые серверные CPU AMD будут куда более конкурентоспособные, чем сегодняшние. Другой вопрос, насколько быстро AMD сможет восстановить былые позиции на серверном рынке и сможет ли вообще? Это покажет только время.

Корпорация Mentor Graphics заявила, что Globalfoundries Inc. будет использовать объекты SmartFill в своём продукте Calibre YieldEnhancer, включая дополнительные методы заливки для 20-нм производственного процесса. "На 20 нм стратегия заполнения становится гораздо более сложной, - сказал Мак Мэннан (Maq Mannan), директор по развитию дизайна процесса Globalfoundries, в заявлении Mentor. - Интегрированный анализ Calibre и клеточный подход позволяет сделать заполнение более точным при достижении заданных времени выполнения и размера".

Globalfoundries (Саннивейл, Калифорния) утверждает, что ее 20-нм технология производства с низким энергопотреблением обеспечивает улучшение производительности на 40%. В январе началась работа над полным циклом 20-нм технологии, первая поставка ожидается во второй половине этого года, говорится в сообщении компании.

Компания Mentor на прошлой неделе сообщила о сокращении объёма продаж на 23% по сравнению с предыдущим кварталом ($247,9 млн) за первый квартал финансового 2013 года и на 8% по сравнению с кварталом прошлого года. Чистая прибыль снизилась на 51% ($28,2 млн) по сравнению с предыдущим кварталом. Для второго финансового квартала, закрывающегося в июле, по оценкам Mentor Graphics, объём продаж составит около $240 миллионов и прибыль по GAAP - около $0,10 на акцию. Mentor ожидает, что продажи за финансовый год достигнут $1,1 млрд, увеличившись с чуть более $1 миллиарда долларов в финансовом 2012 году.

Материалы по теме:

• J'son & Partners Consulting отмечает рост российского рынка ЦОД;
• Настоящее и будущее российского серверного рынка: мнение экспертов;
• Причины сказать виртуализации "Да!".

Источник:

• eetimes.com

AMD отказалась от оставшихся 14% акций Globalfoundries и согласилась заплатить ей 425 млн долларов по договору поставки между двумя фирмами, что позволит AMD привлечь другого поставщика кремниевых пластин 28-нм технологии. Ещё в конце прошлого года сообщалось, что AMD решила использовать для своих процессорных модулей ускоренной обработки (APUs, CPU+GPU на одном кристалле) 28-нм технологию фирмы Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd.

Некоторые эксперты полагают, что AMD хочет прекратить сотрудничество с Globalfoundries, потому что она не сможет начать производство пластин по 28-нм технологии до середины 2012 года. Беспокойство AMD вызвали и проблемы Globalfoundries с выходом пластин 32-нм. Сообщалось также о негативном влиянии на производство реорганизации управления Globalfoundries - летом прошлого года первый генеральный директор Дуг Гроз (Doug Grose, CEO) был заменен на Аджита Маноча (Ajit Manocha). В отдельном заявлении генеральный директор AMD Рори Рид (Rory Read) сказал, что AMD по-прежнему привержена долгосрочному стратегическому партнерству с Globalfoundries: "Мы достигли значительного прогресса в прошлом году в укреплении наших отношений, и мы с Globalfoundries удовлетворены нашей совместной работой по всей продуктовой линейке".

Поставки 32-нм процессоров AMD в четвертом квартале увеличились более чем на 80% по сравнению с третьим кварталом и в настоящее время составляют треть от общего количества процессоров AMD. Всего в 2011 году было поставлено более чем 100 тыс. 32-нм кремниевых пластин. AMD принадлежало 34% Globalfoundries в момент её отделения, но эта доля несколько раз снижалась. Последний раз это случилось в декабре 2010 года, когда компания Advanced Technology Investment Co. (ATIC) купила Chartered Semiconductor и объединила её с Globalfoundries. Теперь 100% Globalfoundries принадлежит ATIC.

Источник:

• eetimes.com

Представители Globalfoundries сообщили, что производственные площади новых фабрик компании в Нью-Йорке и Дрездене, о планах по строительству которых Globalfoundries впервые сообщила всего лишь год назад, уже полностью готовы к размещению на них оборудования для производства 300–миллиметровых полупроводниковых пластин. На фабрике в Дрездене (Fab 1) компания закончила работы по строительству дополнительного корпуса, в котором пластины будут производиться по 45-нанометровой технологии и по еще более тонким технологиям. Новые площади позволят довести производство пластин в кампусе Fab 1 до 80 тысяч единиц в месяц к моменту, когда фабрика достигнет своей максимальной производительности. Площадь стерильной зоны кампуса Fab 1 выросла теперь примерно на 10200 м², причем в дальнейшем весь кампус Fab 1 будет работать по модели единой интегрированной стерильной зоны. По словам представителей Globalfoundries, кампус Fab 1 станет крупнейшей и самой современной в Европе фабрикой, производящей полупроводниковые пластины.

Кампус Fab 8 строится в округе Саратога (Saratoga County) штата Нью-Йорк, как составная часть более крупного многоцелевого технологического кампуса Luther Forest Technology. По словам представителей компании, стадия готовности к размещению оборудования была достигнута на два месяца раньше срока, что связано с чрезвычайно высоким спросом на будущую продукцию фабрики. После завершения всех работ фабрика в Саратоге станет, как утверждают представители Globalfoundries, самой передовой в технологическом смысле полупроводниковой фабрикой в мире и самой крупной такой фабрикой в США, если говорить о ее размерах. Площадь стерильной зоны кампуса Fab 8 достигнет приблизительно 27900 м². Предполагается, что фабрика сможет выпускать примерно 60 тысяч полупроводниковых пластин в месяц. Общие площади кампуса Fab 8, если учесть также офисную зону и вспомогательные помещения, составят примерно 176500 м². Полной мощности фабрика достигнет в начале 2013 года, при этом пластины здесь будут выпускаться по 28-нанометровой и по еще более «тонким» технологиям.

Источник:

• design-reuse.com