La Chine est-elle en train de rattraper son retard ? Un aperçu de la course entre TSMC et SMIC dans la production de puces de 7 nm.

La concurrence entre TSMC et SMIC dans le domaine de la production de puces 7 nm est en train de s’intensifier. Dans le passé, TSMC était largement en avance sur ses concurrents avec une capacité de 562 000 tranches/mois de 8 pouces, mais maintenant certains rapports suggèrent que SMIC est en train de rattraper son retard. Récemment, SMIC a même réussi à fournir des puces de minage de bitcoins fabriquées avec une technologie avancée de 7 nanomètres, ce qui les place deux générations devant leur technologie de semi-conducteurs de 14 nanomètres. Bien qu’il y ait encore des défis tels que le coût et le développement de nouvelles technologies, le 7 nm reste pertinent en raison de ses avantages par rapport à d’autres nœuds, tels que le 10 nm, et de son adoption généralisée par les fabricants du monde entier. Ce blog examinera cette course passionnante entre TSMC et SMIC dans la production de puces 7 nm.

Avantages du processus 7 nm :
Le processus 7 nm offre de nombreux avantages par rapport à d’autres nœuds, tels que le 10 nm, ce qui en fait une option attrayante pour la production de puces en 2023. L’avantage le plus significatif est que les transistors peuvent être réduits, ce qui améliore l’utilisation de la surface de silicium et la consommation d’énergie. De plus, cela permet de loger plus de transistors dans un espace plus réduit, ce qui entraîne des performances plus élevées et une consommation d’énergie moindre. Cette technologie est largement adoptée par les fabricants du monde entier en raison de ses nombreux avantages tels que des vitesses plus rapides, une plus grande efficacité et des économies de coûts par rapport aux anciens processus de fabrication de classe 14 nm. Ces avantages font du processus 7 nm un choix viable pour la production de puces, tant aujourd’hui que dans le futur.

Capacités de TSMC pour la production de puces 7 nm :
TSMC est un leader dans la production de puces utilisant la technologie de processus 7 nm depuis 2016. L’entreprise a investi massivement dans la construction et la maintenance de sa capacité pour rester le principal fournisseur mondial de puces 7 nm. En 2021, la capacité mensuelle en plaquettes de TSMC pour les plaquettes de 8 pouces a atteint un impressionnant total de 562 000 par mois, démontrant le niveau d’échelle immense de leurs opérations. De plus, l’entreprise peut produire des puces beaucoup plus rapidement que ses concurrents en utilisant une combinaison innovante d’outils de lithographie avancés et de modules de processus. Cela leur permet de fournir des produits à leurs clients à moindre coût et rapidement.

De plus, TSMC a également développé et mis en œuvre des technologies d’emballage sophistiquées telles que l’emballage au niveau de la tranche (WLP), ce qui réduit la taille et la forme des circuits intégrés complexes tout en logeant davantage de transistors dans un espace plus réduit. Cela se traduit par des niveaux de performances plus élevés et une consommation d’énergie plus faible. Enfin, les capacités étendues de R&D de TSMC innovent constamment et affinent ses processus pour répondre aux demandes des clients et rester en avance sur la concurrence.

Les progrès de SMIC pour réduire l’écart avec TSMC :
SMIC a réalisé des progrès réguliers pour réduire l’écart avec TSMC dans la production de puces 7 nm. L’entreprise a récemment annoncé qu’elle fournissait désormais des puces de minage de bitcoins fabriquées avec une technologie avancée de 7 nanomètres, ce qui les place deux générations devant leur technologie de semi-conducteurs de 14 nanomètres. Cependant, SMIC doit encore faire face à certains défis pour égaler l’efficacité et la rapidité de TSMC. L’un de ces défis est le coût, car les produits de SMIC sont plus chers que ceux proposés par TSMC. Un autre défi est le développement continu de nouvelles technologies qui permettent une optimisation et une miniaturisation supplémentaires des nœuds de processus. Malgré ces obstacles, SMIC a accompli de grands progrès en rattrapant TSMC en tirant parti de ses vastes ressources et de son expertise en matière de technologies de production de puces avancées. L’entreprise a réussi à développer plusieurs processus ultramodernes, tels que la technologie de lithographie à ultraviolets extrêmes (EUV) qui permet d’obtenir des densités et des tailles de fonctionnalités plus élevées sans sacrifier la précision ou les performances. Ils ont également mis en œuvre des techniques d’emballage complexes telles que l’emballage au niveau de la tranche (WLP), ce qui aide à réduire les coûts tout en améliorant l’efficacité énergétique et les niveaux de performances. Grâce à ces efforts, les capacités de production de puces 7 nm de SMIC semblent maintenant être en parité avec celles de TSMC, ce qui indique que la course à la domination entre eux pourrait bientôt devenir beaucoup plus serrée que jamais.

SMIC fournit désormais des puces de minage de bitcoins fabriquées avec une technologie avancée de 7 nanomètres :
SMIC a récemment annoncé qu’elle fournit désormais des puces de minage de bitcoins fabriquées avec une technologie avancée de 7 nanomètres, ce qui les place deux générations devant leur technologie de semi-conducteurs de 14 nanomètres. Cette percée marque une étape importante pour SMIC et témoigne des progrès réalisés par l’entreprise pour rattraper TSMC en ce qui concerne les capacités de production de puces. Grâce à cette nouvelle capacité, SMIC peut désormais fournir à ses clients des puces plus puissantes et plus efficaces à un coût inférieur à celui de ses concurrents. L’utilisation de technologies de pointe telles que la lithographie à ultraviolets extrêmes (EUV) et l’emballage au niveau de la tranche (WLP) permet d’obtenir des densités et des tailles de fonctionnalités plus élevées tout en réduisant les coûts en améliorant l’efficacité énergétique et les niveaux de performances. En conséquence, SMIC est devenu une option de plus en plus attrayante pour ceux qui cherchent à acheter des puces de haute qualité à des prix compétitifs.

Défis liés au nœud de processus 7 nm :
Le nœud de processus 7 nm présente plusieurs défis techniques, en particulier en lithographie. En effet, les caractéristiques de ces puces sont maintenant si proches les unes des autres que les techniques de lithographie optique traditionnelles ne peuvent pas transférer avec précision la conception sur la tranche. La lithographie à ultraviolets extrêmes (EUV) a été développée pour résoudre ce problème, elle utilise une lumière de longueur d’onde plus courte pour rendre possible la création de structures plus précises et plus petites.

Un autre défi associé au nœud de processus 7 nm concerne la complexité de l’emballage. À mesure que les transistors deviennent de plus en plus miniaturisés et densément emballés sur une puce, il y a moins d’espace physique autour d’eux pour connecter ou attacher d’autres composants. Cela nécessite des technologies d’emballage avancées telles que l’emballage au niveau de la tranche (WLP), qui utilise plusieurs couches d’interconnexions et de substrats pour maintenir toutes les connexions et le bon fonctionnement. Ces techniques d’emballage aident également à réduire la consommation d’énergie en éliminant les connexions inutiles et en optimisant les chemins de circuit.

Enfin, l’un des défis les plus difficiles associés à la technologie 7 nm est de garantir des rendements élevés tout en maintenant la fiabilité et les niveaux de performances. Les entreprises doivent trouver des moyens de réduire les défauts tout en atteignant les vitesses cibles et les niveaux d’efficacité énergétique définis par les clients. Pour cela, elles ont besoin d’outils d’analyse complets des rendements qui peuvent rapidement identifier les problèmes avant qu’ils ne deviennent de graves problèmes pendant les opérations de fabrication ou d’assemblage. Les entreprises doivent également développer des systèmes de contrôle de processus complexes pour garantir un déroulement harmonieux tout au long des cycles de production, tout en répondant en permanence aux exigences des clients.

Le processus 7 nm est-il pertinent pour la production de puces en 2023 ?
Alors que l’industrie des semi-conducteurs continue d’évoluer, les entreprises repoussent les limites de la miniaturisation et augmentent les niveaux de performances. Les fabricants de puces ont développé des technologies avancées telles que la lithographie à ultraviolets extrêmes (EUV) et l’emballage au niveau de la tranche (WLP) pour suivre ces avancées rapides. L’une des dernières innovations dans ce domaine est la production de puces 7 nm, qui est devenue un enjeu majeur pour TSMC et SMIC. Avec sa capacité à créer des caractéristiques plus petites tout en réduisant les coûts grâce à l’amélioration de l’efficacité énergétique et des niveaux de performances, il n’est pas étonnant que beaucoup pensent que la technologie 7 nm restera pertinente pour la production de puces, même en 2023. Cela soulève une question importante : ces deux principaux fabricants de semi-conducteurs peuvent-ils maintenir leur avance l’un sur l’autre lorsqu’il s’agit de produire des puces utilisant ce nœud de processus ?

Réflexions conclusives :
Tant TSMC que SMIC investissent considérablement dans le nœud de processus 7 nm, ce qui leur permet de repousser les limites de la miniaturisation et des niveaux de performances. Les deux entreprises ont développé des technologies avancées telles que la lithographie à ultraviolets extrêmes (EUV) et l’emballage au niveau de la tranche (WLP), permettant d’obtenir des densités et des tailles de fonctionnalités plus élevées tout en réduisant les coûts grâce à l’amélioration de l’efficacité énergétique. Il reste à voir si la Chine peut rattraper Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) en matière de technologie de production de puces. Cependant, si elle parvient à surmonter les défis techniques associés à ce nœud de processus, il peut y avoir une course entre ces deux géants de l’industrie pour savoir qui a les puces les plus compétitives sur le marché. Quoi qu’il en soit, une chose est sûre : nous sommes sûrs de voir des développements passionnants au cours des prochaines années.