Samsung se lance dans la production de puces 10 nanomètres FinFET

C’est parti, dans la grande course entre les différents fondeurs de silicium, Samsung est le premier à franchir la ligne du 10 nanomètres. LA production en masse de puces gravées à cette finesse a débuté chez le Coréen, coiffant ses compétiteurs au poteau, en particulier Intel qui reste toujours sur du 14 nanomètres pour ses processeurs.

Etre le premier sur ce segment n’est pas qu’une histoire de chiffres et de marketing, la population dans son ensemble n’a pas grand chose à faire de savoir que son processeur est passé de 14 à 10 nanomètres, par exemple. Mais c’est un accomplissement important pour une marque qui fait savoir au reste de l’industrie où en est son domaine de compétence. Et cela peut payer.

Samsung Tizen

Les tout nouveaux GPU GeForce GTX 1050 annoncés hier par Nvidia sont, par exemple, gravés par Samsung en 14 nanomètres. Un format que la marque maîtrise depuis un moment et qui lui a permis de remporter le marché de la production de masse de ces puces face à ses concurrents habituels. Devenir le premier à maîtriser le passage au 10 nanomètres FinFET est donc un bon moyen de dire à ses clients potentiels qu’on est devant en terme technique.

samsung

Une gravure FinFET

10 nanomètres ? FinFET ? Cela change quoi en pratique ?

Difficile, très difficile de répondre à cette question car si le processus de gravure est en théorie plus efficace en réduisant sa taille, il dépend de beaucoup de la qualité de la maîtrise de la gravure mais aussi de la puce qui est gravée.

Le principe le plus simple à comprendre est celui d’une augmentation de la force de travail d’un processeur gravé en 10 nanomètres face à un processeur gravé en 14 ou en 22 nanomètres. Imaginez des bureaux en OpenSpace avec 1 travailleur pour 2M². Si votre bureau mesure 100 M², vous pourrez faire travailler 50 personnes. Maintenant, imaginez que ces mêmes travailleurs se contentent de 1 M² seulement, on peut doubler le volume de travailleurs pour la même surface. C’est ce que propose la réduction de la finesse de gravure. Les transistors qui composent le processeur sont gravés plus finement et un passage d’une puce d’encombrement identique de 20 à 10 nanomètre double donc son nombre théorique de transistors. Dans le même espace on pourra loger plus de capacité de calcul.

Samsung indique donc qu’il peut augmenter la densité de transistors dans ses puces 10 nanomètres de 30% par rapport à la précédente génération. Ce qui permet d’augmenter la puissance de calcul de la puce de 27% ou (et le “ou” est important) de diminuer sa consommation en énergie de 40%. Sur un SoC ARM, le plus intéressant est de jongler avec ces différents paramètres pour ajuster au mieux le bénéfice de chaque processeur. Ce ne sont pas les ARM qui consomment le plus sur ce genre de machine et diminuer de 40% leur consommation aura un impact très faible par rapport à ce que consomme un écran ou un module Wifi par exemple.

Le terme FinFET (pour Fin Field Effect Transistor) décrit une gravure en 3D semblable au TriGate d’Intel. Il est rendu nécessaire de graver en “relief” les processeur au fur et a mesure que l’on en réduit la finesse. Le faible écart qui sépare les éléments des transistors devenant problématique pour assurer une isolation électrique efficace. La plupart des fabricants de puces au monde savent maitriser ce type de technologie, Samsung est le premier à le faire en 10 nanomètres à grande échelle.

samsung-exynos-5260

Samsung est connu pour ses SoC Exynos qui profiteront, évidemment, un jour ou l’autre de cette gravure, mais le fabricant est aussi dans la course concurrentielle en fabriquant pour d’autres marques de processeur. On l’a vu avec Nvidia mais beaucoup d’autres pourraient faire appel à la marque pour profiter de cette évolution.

On ne sait pas quel volume de production est en place pour le moment, le changement de matériel pour passer  d’une production 14 nanos à une 10 nanomètres est très coûteux, il est donc probable que Samsung l’ajuste au fur et à mesure des demandes de ses clients et à la signature de chaque contrat.

10 nanos

Avec l’arrivée de Samsung sur ce nouveau marché, il est probable que la concurrence réagisse. Chez les autres gros fondeurs comme TSMC ou GlobalFoundries, c’est un impératif absolu pour continuer à séduire les commandes haut de gamme de  gravure, les plus rémunératrices. Chez Intel c’est un peu moins important puisque Samsung ne gravera pas de processeurs x86 a priori. Mais comme la marque a ouvert ses usines à la gravure de solutions ARM récemment, il va de soi que la concurrence va lui poser problèmes.

Minimachines

Blanche Neige et les 7 nano (Allégorie)

Samsung est conscient de cette réaction des autres fondeurs et le Coréen a d’ores et déjà annoncé une seconde génération de gravure 10 nanomètres, encore plus performante, prévue pour la seconde moitié de 2017. La course pour le 7 nanomètres est, quant à elle, déjà en route, en laboratoire.

Source : Samsung

6 commentaires sur ce sujet.
  • 19 octobre 2016 - 13 h 39 min

    Wow O.O
    Ca viens contrebalancer le.fiasco du note 7 ^_~

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  • 19 octobre 2016 - 14 h 24 min

    Je suis vraiment impressionné.

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  • Nzk
    19 octobre 2016 - 14 h 42 min

    On est en 2D donc passer de 20nm à 10nm
    Multiplie par quarte le nombre de transistor possible .

    Chaque finesse c’est fois (racine 2 )/2 donc doublement du nombre de transistor possible .

    Sinon super article . Merci

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  • 19 octobre 2016 - 19 h 53 min

    Très bon article merci

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  • Ano
    20 octobre 2016 - 9 h 23 min

    Comme le souligne Nzk, et sauf erreur de ma part, Pierre s’est effectivement trompé : on raisonne ici sur des surfaces, et donc diviser la taille d’un transistor par deux multiplie leur nombre par deux sur une ligne donnée, et par 2 x 2 = 4 sur une surface donnée.

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  • 20 octobre 2016 - 12 h 37 min

    […] Electronics ne fait pas qu’annoncer se capacité a graver des composants en 10 nanomètres, la marque commence par en produire pour elle même avec cette gamme de puces mémoires. Ces […]

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