На недавно прошедшей конференции Design Automation Conference компания TSMC заявила, что ей удалось изготовить первые 10-нм чипы. Пока речь идет о прототипах, но они помогают проложить дорогу к пилотному производству, начать которое планируется во второй половине 2016 г. Известно, что первый вариант техпроцесса будет оптимизирован по критерию энергопотребления микросхем. Тестовым чипом стал процессор ARM Cortex-A57, а техпроцесс получил название CLN10FF+. По сравнению с 16-нанометровым техпроцессом FinFET+ он позволит размещать на подложке той же площади на 110% больше транзисторов, повысить тактовую частоту на 20% при той же потребляемой мощности или уменьшить энергопотребление на 40% при той же тактовой частоте.

Благодаря увеличенной плотности размещения транзисторов стоимость изделий, произведённых по 10-нм технологии в пересчёте на чип и на транзистор, будет ниже, чем у интегральных схем, созданных по 16-нм и 20-нм техпроцессам. Поскольку все новые производственные нормы TSMC относятся к транзисторам с вертикально расположенным затвором, а стоимость проектирования средней микросхемы под такие техпроцессы составляет от 80 млн. долл., многие небольшие компании не смогут позволить себе подобные затраты.

Чем «тоньше» становится литографический техпроцесс, тем сложнее даётся его освоение — это касается и технических препятствий, и финансового бремени. По этой причине о сроках освоения 10-нм технологии сейчас предпочитают с разной степенью уверенности говорить лишь ведущие производители полупроводников, причём GlobalFoundries в этом смысле привязана к технологическим донорам в лице Samsung и IBM, а компания Intel пока официальных заявлений не делает, но из неофициальных источников уже известно, что к середине следующего года 10-нм процессоры Intel могут и не появиться. По крайней мере, отсутствие 10-нм процессоров Cannon Lake на рынке в 2016 г. должны будут компенсировать 14-нм процессоры Kaby Lake.

В организацию производства по новому техпроцессу TSMC придется вложить около 1 млрд. долл. Однако инвестиции в модернизацию оборудования окупят себя в дальнейшем, упростив переход на нормы 7-нм техпроцесса и при освоении еще более тонких технологий. По сообщениям СМИ, TSMC начала строить опытную производственную линию для 10-нм чипов в своём производственном комплексе fab 15 phase 5 (находится около г. Синьчжу на Тайване) в прошлом месяце. Линия будет готова через несколько месяцев, что даст возможность начать опытное производство микросхем в последнем квартале 2015 г. Примерно во второй четверти следующего года TSMC планирует приступить к строительству полностью новой фабрики, которая впоследствии будет производить интегральные схемы по технологии 10 нм.

Почти 90% капитальных расходов в полупроводниковой отрасли приходится на 15 компаний. В 2015 г. список этих чипмейкеров останется прежним, однако некоторые компании изменят свои позиции. Чтобы сохранять конкурентоспособность, полупроводниковые компании должны активно инвестировать в производство и разработку новых технологий. Крупнейшим полупроводниковым инвестором остается Samsung. В мае 2015 г. компания начала строительство завода по выпуску чипов, который потребует вложения 15,6 трлн. вон (около 14,3 млрд. долл.), говорится в исследовании Semico Research. TSMC займет вторую строчку среди вендоров, которые больше всех инвестируют в производство и разработку чипов — в этом году она направит на эти цели 10,8 млрд. долл., что примерно на 1 млрд. долл. меньше, чем годом ранее.

Samsung можно обозначить как главного конкурента TSMC на рынке контрактного производства микроэлектроники с использованием новейших техпроцессов. Компания рассчитывает начать массовое производство полупроводников с использованием 10-нм техпроцесса уже в 2016 г.