Így zárkózna fel a GlobalFoundries

Éledezik a GlobalFoundries, a bérgyártó új félvezetőgyárat épít és bővíti már meglévő üzemeinek kapacitását. A legnagyobb befektetést az új, 10 milliárd dolláros üzem jelenti, amivel a GloFo is Kína irányába nyit, a Csengtuban épülő gyár várhatóan alkalmazásprocesszorokat és IoT-s chipeket termel majd a tavaly elkészült 22FDX gyártástechnológiával, ami a Kínának szimpatikus FD-SOI technológiára épül. Ezzel párhuzamosan az összes működő üzem termelésén teker egyet a bérgyártó, így reagálva az elmúlt pár évben tapasztalt növekedésre.

A Csengtuban épülő üzem az olcsóbb, költséghatékony gyártástechnológiákra fókuszál majd, a tervek szerint a csúcsot a FD-SOI-alapú 22FDX jelenti majd. Ezt elsősorban IoT-s és rádiós lapkák gyártásához tervezte a GlobalFoundries, de alsó- és középkategóriás mobilos alkalmazásprocesszorok előállításához is megfelelhet. Pletykák szerint erre a Rockchip személyében már van is egy komoly érdeklődő, a kínai chiptervező ugyanis kifejezetten a költséghatékony gyártástechnológiákat keresi, ami miatt a FinFET-alapú megoldások nem jöhetnek szóba. A GloFo ígérete szerint a 22FDX a planáris 28 nanométeres megoldásokhoz képest 20 százalékkal kisebb lapkaméretet és 70 százalékkal alacsonyabb fogyasztást kínál, miközben a gyártáshoz a (16/14 nanométeres) FinFET eljárásokhoz képest 50 százalékkal kevesebb litográfiás maszk szükséges, ami jelentősen alacsonyabb költségeket eredményez.

A csengtui gyár a 22FDX mellett lényegesen fejletlenebb, nagyjából 15 éves technológiákat is kínál majd 180 és 130 nanométeres csíkszélességek formájában, a két, Chartered által fejlesztetthez technológiához hasonlóra épültek például a Northwood kódnevű Pentium 4-ek és a Sledgehammer/Newcastle Athlon 64-ek. A mai szemmel őskövületnek számító megoldásokra továbbra is van igény, azokat például személygépjárművekbe szánt egyszerűbb, akár analóg áramkörökhöz, LCD driver chipekhez, vagy más, ipari felhasználáshoz tervezett dizájnokhoz használják. Számos olyan termék létezik, ahol a csíkszélesség kevésbé, a megbízhatóság (és a gyártási költség) viszont kiemelten fontos.

A kínai üzem már jövőre csatasorba állhat, az első fázisban heti 20 000 darab megmunkált szilíciumostyával. Ezt 2019-ben követheti a második lépcső, ami 65 000-rel, összesen 85 000 waferre növelné a gyártókapacitást. Utóbbi felülmúlná a GloFo jelenlegi legnagyobb, Drezdában található Fab 1 üzemének kapacitását, ami per pillanat maximum heti 80 000 ostya megmunkálására képes. A bérgyártó várakozásai szerint lesz igény a kapacitásra, amit a tervek szerint elsősorban kínai megrendelőkkel töltene fel a GloFo. Az optimizmus nem alaptalan, a távol-keleti nagyhatalom ugyanis több elektronikai felszerelést (elsősorban részegységeket, komponenseket) importál, mint kőolajat, három évvel ezelőtt az ország behozatalának 21 százalékát tették ki a különféle félvezetők.

Emiatt már a GlobalFoundries konkurensei is kínai terjeszkedésbe kezdtek, jelenleg a félvezetőipar a távol-keleti országban fekteti be a legtöbb pénzt. Az egyik legnagyobb riválisnak számító TSMC alig egy éve írta alá a Nanking városának területén épülő üzemről szóló szerződést, ahol 16 nanométeres gyártástechnológiával készülnek majd logikai áramkörök a jövő év második felétől. A gyár az első fázisban csupán egy relatíve kisebb mennyiségű, 20 000 waferes kapacitással üzemelne havi szinten, amin később szükség szerint bővíthetne a TSMC, amelynek így kifejezetten rossz hír az arabok 10 milliárdos beruházása.

A tajvani bérgyártón kívül az SK Hynix, a Samsung, illetve már az Intel is rendelkezik 300 milliméteres ostyákkal dolgozó félvezetőgyárral Kína területén. A két dél-koreai vállalat és az Intel memóriákat gyárt, a Hynix DRAM-ot, a Samsung és az Intel pedig 3D NAND-ot. Utóbbi kettőnek jelenthet majd konkurenciát a Tsinghua Unigroup 30 milliárd dollárból épülő memóriagyára, amely már jövőre beindítaná a NAND lapkák termelését. Érdekesség, hogy ez az üzemi is Nanking vonzáskörzetében épül, a TSMC feljebb említett beruházásához nagyon közel. Utóbbi vállalat már aggodalmát is kifejezte emiatt, a kínaiak ugyanis komoly agyelszívásba kezdtek, amit csak tetézhet a GlobalFoundries beruházása.

Bővítés minden szinten

A Kínát kiszolgáló új gyár mellett a már meglévő üzemekhez is hozzányúl a GloFo. Ennek keretein belül a New York államban található Fab 8 gyártókapacitása is bővül, itt a Samsungtól licencelt 14LPP technológia kap egy egészséges mértékű, 20 százalékos lökést, amivel jövő év elején heti 60 000 ostya fölé nőhet a kapacitás. A bővítést a berendezések cseréjével éri el a gyár, a jelenleg alkalmazott ASML Twinscan NXT:1960Bi eszközök helyére Twinscan NXT:1980Di kerül, ami óránként 230 helyett már 275 wafert képes megmunkálni.

14LPP-vel jelenleg elsősorban különféle AMD termékek készülnek, a tavaly megjelent Polaris GPU-k mellett a hamarosan piacra kerülő Zen processzorok és a Vega GPU is erre épül, a technológiát pedig még várhatóan 1,5-2 évig biztosan kiaknázza a tervezőcég, a bővítés tükrében pedig az eddiginél nagyobb mértékben. Ezt követően egyből 7 nanométerre vált az AMD, aminek fejlesztése ugyanebben az üzemben zajlik, a hírek szerint jól haladnak a munkálatok, optimális esetben a tervezettnél hamarabb, már akár a jövő év második negyedévében beindulhat a tömegtermelés.

Ennél nagyobb bővítésen esik át az európai gyár, a Drezdában található Fab 1 FD-SOI vonalon erősít, 2020-ra 40 százalékkal növelné a gyártókapacitást a GlobalFoundries. Ahogy az új kínai gyárban, úgy itt is a 22FDX kapja a hangsúlyt, amitől a 12FDX veheti át a stafétát valamikor 2019-ben. A bérgyártó állítása szerint a planáris tranzisztorokat alkalmazó 12FDX nagyjából a jelenlegi 14/16 nanométeres FinFET gyártástechnológiák teljesítményét hozza majd kétszeres tranzisztorsűrűség, illetve 50 százalékkal alacsonyabb fogyasztás mellett. Az úgynevezett body-biasing (vagy back-biasing) technikával megtámogatva akár a 10 nanométeres FinFET eljárások teljesítménye is elérhető lehet, lényegesen alacsonyabb költségek mellett.

Nagy pénz, nagy szívás: útravaló csúcstámadó IT-soknak Az informatikai vezetősködés sokak álma, de az árnyoldalaival kevesen vannak tisztában.

Végül, de nem utolsó sorban a szingapúri gyáraihoz is hozzányúl a GloFo. Az üzemekhez még a Chartered 2009-es felvásárlásával jutott hozzá a bérgyártó, ahol meglehetősen koros, 40 és 180 nanométer közötti technológiákkal termelnek. A Fab 7-ben működő 40 nanométeres, RF-SOI (Radio Frequency SOI) képes csíkszélesség kapacitását 35 százalékkal növeli a cég, amivel párhuzamosan szintén nő a 180 nanométeres kapacitás, ennek mértékéről azonban még nincs információ.

Lassan javuló kilátások

Az AMD chipgyártási tevékenységének leválasztásából 2009-ben létrejött GlobalFoundries évekig bukdácsolt a konkurensek lábnyomaiban. Az elmúlt 8 évben több komoly átszervezésen is keresztülment a bérgyártó, 2011-ben a komplett felsővezetésnek is távoznia kellett, az ugyanebben az időszakban bejelentett, 6-8 milliárdos abu-dzabi félvezetőgyárból pedig végül nem lett semmi. Eközben új, igazán versenyképes gyártástechnológiát nem tudott felmutatni a cég, a 28 nanométeres megoldás is csak jelentős késéssel került tömegtermelésbe, aminek többek között a korábbi résztulajdonos AMD itta meg a levét.

Többek között ahhoz is egy félresiklás vezetett, hogy a bérgyártó végül kénytelen volt a Samsung 14 nanométeres, 14LPP gyártástechnológiáját licencelni, a saját fejlesztésű 14XM-mel valószínűleg nem tudott volna labdába rúgni a GlobalFoundries. Eközben a cég az IBM félvezetőgyártó tevékenységét is megszerezte, az így bezsebelt tapasztalattal és technológiával pedig a 7 nanométeres csíkszélesség fejlesztésére irányította a fókuszt, ami a jelenlegi hírek szerint a vártnál jobb ütemben halad, így már akár jövőre elkezdődhet a tömegtermelés.

Utóbbi elsősorban az AMD és az IBM szempontjából fontos, várhatóan ez a két cég építhet leginkább a gyártástechnológiára. Előbbi sikere nagyban függ a bérgyártótól, amellyel épp augusztus végén írta alá hatodik módosított partneri szerződését (WSA, Wafer Supply Agreement), aminek értelmében továbbra is a GlobalFoundries marad a processzortervező kiemelt félvezetőgyártója.

Amennyiben sikerült időre szállítani a 7 nanométert, valamint a FD-SOI-alapú 22FDX és 12FDX technológiákat, akkor a GlobalFoundries nagyobb léptekkel növelheti az elmúlt két évben pozitív tendenciát mutatott bevételét. Tavaly 10 százalékkal gyarapodott a vállalat forgalma, ami hasonoló a konkurens TSMC mutatójához, a tajvani bérgyártó ebben az időszakban 11 százalékos gyarapodást mutatott. Ezzel együtt továbbra is két utcahossznyi előnye van a TSMC-nek, aki a tisztán bérgyártással foglalkozó cégek listáján 59 százalékos részesedéssel vezet, az évi 29,5 milliárdos bevétel a GlobalFoundries forgalmának több mint ötszöröse.