Архивы: по дате | по разделам | по авторам

AMD «доливает» в Кремниевой Саксонии: подробности о новой Fab 36 для 300-мм пластин, 90-нм процессорах и будущих технологиях AMD

автор : Алекс Карабуто 14.06.2004

В конце мая 2004 года в Дрездене AMD закончила важный этап в строительстве новой фабрики Fab 36 и поделилась информацией о будущих продуктах.

17 мая 2004 года в Дрездене, столице Свободной земли Саксония, состоялось одно знаменательное для компьютерной индустрии событие, значение которого выходит за рамки одного государства. Корпорация AMD закончила важный этап в строительстве завода нового поколения по производству 300-миллиметровых пластин AMD Fab 36 и провела по этому поводу официальную «церемонию завершения строительства»,¹ на которой присутствовали не только клиенты и партнеры AMD, а также известные европейские политики, промышленники и банкиры, но и руководители немецкого правительства во главе с германским федеральным канцлером Герхардом Шрёдером (Gerhard Schröder) и министром-президентом Свободной земли Саксония профессором Георгом Милбрадтом (Georg Milbradt).

Гектор Руиз вручает Герхарду Шрёдеру памятную кремниевую пластину.

Высокие гости на церемонии AMD. Слева направо: Ганс Деппе, Герхард Шрёдер, Гектор Руиз и Георг Милбрадт.

Как отметил по этому случаю Гектор Руиз (Hector de J. Ruiz), председатель совета директоров, президент и генеральный директор AMD, это «очень важный день для AMD и ее партнеров», строительство выполняется в соответствии с графиком и бюджетом и расписание ввода в строй Fab 36 очень агрессивное.

Гектор Руиз на церемории завершения строительства Fab 36.

Ее закладка состоялась в ноябре 2003 года, сейчас завершено строительство каркаса основных зданий (см. фото ниже) и теперь начинает развиваться инфраструктура фабрики.

План зданий фабрик AMD: Fab 36 показана красным, Fab 30 - зеленым.

Вид на AMD Fab 36 (слева, стройка) и Fab 30 (справа) на 17 мая 2004 г. Фото автора.

AMD Fab 36 слева (стройка) и Fab 30 справа.

AMD Fab 36 на 17.05.2004. Фото автора.

AMD Fab 36 на момент церемонии «завершения строительства» (17.05.2004). Фото автора.

Как уточнил Ганс Деппе (Hans Deppe), вице-президент и генеральный менеджер AMD Saxony,

Доктор Ганс Деппе.

в следующие пол года начнется поставка и монтаж производственного оборудования для новой фабрики, которые планируется завершить менее чем через год; начало опытного производства микросхем на 300-миллиметровых кремниевых пластинах намечено на середину 2005 года,² а промышленного производства - на первое полугодие 2006 года. В настоящее время идет прием на работу персонала для AMD Fab 36 и планируется, что его численность в 2007 году достигнет примерно 1000 человек (и еще 1300 «контракторов»). Вообще, корпорация хочет инвестировать в AMD Fab 36 примерно 2,5 миллиарда долларов к 2007 году. Рядом с комплексом AMD Fab 36 начато строительство специальной энергетической установки мощностью 24 мегаватт. По сравнению с соседней Fab 30 (на фото это функционирующий комплекс зданий слева), производящей чипы на 200-мм пластинах, общая площадь чистых комнат в Fab 36 почти не изменится и составит 13400 квадратных метров (14000 м² на Fab 30). Вместе эти две фабрики AMD с инфраструктурой занимают 36 гектар в 15 минутах езды от центра Дрездена.

Так будет выглядеть AMD Fab 36 (она на заднем плане) совсем скоро... На переднем плане — Fab 30.

После завершения строительства и начала эксплуатации AMD Fab 36 будет использовать третье поколение AMD Automated Precision Manufacturing (APM 3.0). APM - это пакет из более чем 250 запатентованных или находящихся на стадии оформления патента технологий AMD для автоматизации производства, которые являются основой производственной мощи компании и позволяют AMD агрессивно конкурировать в производстве продукции, получая максимальный выход годных кристаллов при минимальных расходах.

На 300-мм пластинах (слева) помещается примерно в 2,3 раза больше кристаллов современных микропроцессоров, чем на 200-миллиметровых (справа).

Напомним, что на 300-мм пластинах помещается примерно в 2,3 раза больше кристаллов современных микропроцессоров, чем на 200-миллиметровых, что позволяет сделать их производство более экономичным.

Гектор Руиз держит опытную 300-мм пластину (пока не с Fab 36 ;-)).

По словам Гектора Руиза, «Fab 36 еще больше усилит лидирующие позиции AMD в производстве продуктов мирового класса и поможет нашей компании наращивать свои мощности во всепроникающих компьютерных решениях на базе технологии AMD64».

Чтобы сей факт выглядел более впечатляющим, в AMD придумали даже специальную формулировку - мол, это «первый в мире завод по производству специальных 300-миллиметровых пластин для 64-битных процессоров с архитектурой X86».³ Точнее и не скажешь - ведь остальные «first» уже «освоены» другими компаниями: начиная с 2001 года фабрики по производству чипов на 300-миллиметровых пластинах стали появляться у ряда крупнейших микроэлектронных гигантов, включая Infineon, Intel, Micron, Motorola, Samsung, TSMC и др. Причем, у некоторых из них уже по несколько таких заводов, а Intel более двух лет производит микропроцессоры (включая 64-разрядные) на 300-миллиметровых пластинах - в том числе, и в Европе - на недавно отрывшейся в Ирландии Fab 24. Даже «первый в Саксонии 300-мм завод» не подходит для AMD Fab 36 - ведь в пригороде Дрездена с 2001 года работает завод Infineon по производству чипов памяти 300 мм подложках, который создавался совместно с Motorola, и нынче его мощность составляет 20 тысяч пластин в месяц. Для AMD же это действительно «первая» 300-мм фабрика. J В общем, Fab 36 - это первая в мире фабрика, предназначенная единственно для 64-битных процессоров! Читать дальше >>>

1.Официально это называлось «Topping-Off» Ceremony, причем topping-off именно в кавычках, см. пресс-релиз на www.amd.com/us-en/Corporate/VirtualPressRoom/0,,51_104_543~85239,00.html, поскольку это неофициальный, разговорный термин, буквально означающий «долив» - пива в кружке, бензина в баке и пр., а в данном контексте подразумевающий завершение, окончание, заключительную до/от-делку. В общем, доделали и по этому поводу «долили» доброго немецкого напитка.

2. Исходя из этой даты Fab 36 и получила свой номер - в полном соответствии с традицией AMD нумеровать свои фабрики, отсчитывая от года основания компании (1969). Так, соседняя дрезденская Fab 30 начала опытное производство по 0,18-микронной технологии в 1999 году и затем успешно освоила 130-нм и 90-нм техпроцессы SOI.

3. Это официальный перевод в русскоязычной версии пресс-релиза AMD. В оригинале - World’s First Purpose-Built 64-Bit X86 300 Millimeter (mm) Manufacturing Facility.

Вообще, AMD является одним из самых крупных международных инвесторов в экономику Германии с середины 90-х годов - к 2007 году ее инвестиции в превысят 4,7 миллиарда долларов. Уже сейчас в Саксонии работает более 2000 постоянных сотрудников AMD (и немалое количество «контракторов»), а после ввода в строй Fab 36 их число заметно возрастет. Кроме того, AMD уже имеет план развития (родмэп) в этом регионе по крайней мере до 2010 года.

AMD Fab 30 в Дрездене.

По словам влиятельных правительственных чинов, не только Германия и Саксония, но и Европейский союз и Брюссель заинтересованы в развитии этой фабрики AMD в Дрездене. Развитие инноваций важно не только для промышленности, но и для политики. «Это принцип выживания всех нас.» Небольшой по размерам Свободный штат Саксония стал одной из наиболее успешных областей бывшей ГДР: с 1990 года инвестиции здесь составили почти 40 миллиардов евро, было создано более 220 тысяч долговременных рабочих мест, причем примерно 22% этих инвестиций приходится на индустрию высоких технологий (и 14% - на автомобильную промышленность). На сегодняшний день Саксония во главе с Дрезденом является одним из самых крупных в Европе очагов развития информационных и компьютерных технологий и микроэлектроники. Их рост в последние полтора десятилетия после объединения двух Германий сравним разве что с «ирландским чудом», где вокруг Дублина расположились крупные подразделения многих ведущих мировых IT-компаний.

Главный вход в AMD Fab 30.

Краткая выставка достижений "здешнего" хозяйства.

Одно из зданий AMD Fab 30.

Здесь всё подчинено фирменному стилю "от AMD".

Так, например, именно здесь, в Саксонии, было впервые в мире освоено крупносерийное производство чипов с медными межсоединениями, построена первая в мире фабрика для 300-мм пластин (Infineon/Siemens совместно с Motorola), здесь же находится самая крупная в Европе фабрика по производству многочиповых кремниевых пластин (солнечных батарей). Саксония - это и дом для громадных суперкомпьютеров (кластер от MEGWARE), «разговаривающих» на прекрасном немецком и при этом очень бесшумных. Исследования и разработки, продукты и технологии, производство, обслуживание, оборудование и материалы - саксонские предприятия и исследовательские институты предлагают ноу-хау и инновации для будущего развития всех этих направлений информационных технологий и микроэлектроники. Все в один голос утверждают, что здесь сосредоточено большое количество высококвалифицированных, искусных и «очень мотивированных» специалистов. Этот регион вообще имеет богатейшие традиции в полупроводниковой и IT-индустрии. Достаточно вспомнить, что изобретатель двоичной системы, знаменитый математик Лейбниц, был саксонцем и родился в Лейпциге в 1646 году. J А нынче тут сосредоточено большое количество превосходных ВУЗов⁴ (по два «профильных» университета в Дрездене и Лейпциге), лабораторий и исследовательских институтов - одна сеть из девяти Fraunhofer- и трех Leibniz-институтов в Дрездене чего стоит! Производственный костяк микроэлектронной Саксонии составляют чипмейкеры AMD, Infineon⁵ и ZMD AG, дизайн-центры AMD, Atmel и Philips, производители оборудования, фотомасок и полупроводниковых материалов. Например, WACKER Siltronic AG, которая в этом году освоит выпуск 300-мм полированных кремниевых подложек, что очень пригодится для двух соседних фабрик AMD и Infineon; предполагаемая мощность составит от 60 до 150 тысяч 300-мм пластин в месяц (это с запасом перекрывает потребности двух соседних фабрик)!

Про компанию ZMD AG, являющуюся, наряду с AMD и Infineon, ведущим дрезденским (и мировым) производителем микросхем следует сказать отдельно. Вообще, три буквы «AMD» имеют большие исторические корни в Саксонии.

Герб в центре старинного Дрездена.

Так, компания ZMD была основана здесь более 40 лет назад, в 1961 году, и называлась тогда… AMD! По немецкой аббревиатуре «Лаборатория молекулярной электроники в Дрездене» - за 8 лет до создания калифорнийской Advanced Micro Devices! J И только позднее была переименована в ZMD (Zentrum Mikroelektronik Dresden), став ведущим центром по исследованиям, разработке и производству микросхем в Восточной Европе. Нынче ZMD с ее шестьюстами сотрудниками - это ведущий поставщик специализированных микросхем типа ASIC (Application Specific Integrated Circuits) для сенсорных и беспроводных технологий, ежегодно производящий 1 миллиард чипов!

Красота Дрездена отмечалась многими мировыми знаменитостями.

Всего же «кремниевая Саксония» насчитывает сейчас более полутора тысяч IT-компаний с 43 тысячами сотрудников. У одной только Infineon тут более 5000 сотрудников. Саксония лидирует среди других регионов Германии по ряду показателей в IT-индустрии.⁶ Общие инвестиции в полупроводниковое производство (фабрики) Саксонии уже достигли 7 миллиардов евро, и это не предел. Это привлекает сюда множество партнеров со всего мира и позволяет Саксонии стать одним из ведущих мировых микроэлектронных центров - наряду с Кремниевой долиной (Silicon Valley) в Калифорнии и Кремниевыми холмами (Silicon Hills) в Техасе. На этот счет существует и официальная торговая марка - Silicon Saxony, которая растиражирована во всем мире (см. www.silicon-saxony.net). Саксония признана самым приоритетным регионом во всем Евросоюзе в плане получения субсидий. Как показывает международный опыт, инвестиции в этот регион очень безопасны. А ряд компаний мирового уровня (среди них - AMD, Infineon и другие) имеют в Дрездене вообще свои самые лучшие мощности! Читать дальше >>>

4. Здесь обучается в общей сложности более 4000 «профильных» студентов. Всего же в Саксонии учится 85 тысяч студентов.

5. В начале 90-х годов именно Siemens начала производить здесь свою память.

6. Один из примеров - рост полупроводниковой индустрии в Германии - 10%, в зоне Дрездена - 150%!

Но вернемся к AMD Fab 36. Средства на строительство этой фабрики складываются из нескольких источников. Ключевые компоненты - это 700 млн. долларов вложений самой AMD, 140 млн. долларов субсидий от Евросоюза и 700 млн. от консорциума банков.

Как подчеркнул в своем «свободном» выступлении Герхард Шрёдер, эти субсидии не были получены за счет бюджета Германии, министерство финансов страны в этом никак не участвовало. «В течение последних 15 лет мы вкладывали большие деньги в развитие Восточной Германии и такие шаги нам всячески помогают. Мы очень счастливы сотрудничать с AMD в таком ключе, и это хорошо, что мы повторяем опыт строительства фабрики. Хорошо для народа, для тех, кто живет здесь и имеет мотивацию к получению высокой квалификации и работы. Политически это важный шаг именно в плане помощи живущим здесь людям. Мы можем гордиться сотрудничеством с AMD и продолжаем быть надежными партнерами.» Шредер подчеркнул, а Гектор Руиз подтвердил, что AMD не хочет каких-то привилегий в Германии, достаточно равных условий здесь для соревнования с другими компаниями. «Мы не хотим ущемлять никого из наших конкурентов.» Впрочем, поскольку свою флэш-память AMD на Fab 36 (и Fab 30) производить не будет, а Intel далеко от Саксонии, то реальной конкуренции здесь пока не предвидится - только сотрудничество. J Сперва рассматривались возможности строительства Fab 36 в США, Азии и других регионах, но высокое «качество» людей в Саксонии (40% персонала AMD Fab 30 - с университетским образованием, их средний возраст - 34 года), развитая местная инфраструктура полупроводниковой индустрии и подходящие позиции правительств Германии и Евросоюза сыграли свою решающую роль.

Еще несколько фотографий с непринужденной церемонии завершения строительства AMD Fab 36.

Сотрудники AMD взирают из окон...

А это уже пошел "Topping-Off"...

Поначалу Fab 36 будет производить до 13 000 пластин в месяц (это около 7 миллионов микропроцессоров типа Opteron по технологии 90 нм; мощность Fab 30 - 20000 пластин в месяц), однако позднее эта цифра может возрасти. Отметим, что Fab 36 - этополностью автоматизированное производство (кассету с 300-мм пластинами в руках уже не потаскаешь J), однако несмотря на это кодичество персонала на новой фабрике будет даже немного увеличено.

В руках у этого оператора — потенциальные 10 миллионов долларов!!! (Если считать, что эти 200-мм пластины — с новейшими 90-нанометровыми старшими моделями AMD Opteron). На новой Fab 36 такого уже не увидишь — перенос пластин полностью автоматизирован.

Принципиальным моментом является то, что Fab 36 изначально разрабатывается для массового производства по будущим техпроцессам с технологическими нормами 65 нм, 45 нм и даже 32 нм! Лишь на начальном этапе работы этой фабрики (в 2006 году) здесь будут выпускаться некрупные партии пластин по технологии 90 нм. Напомним, что 90-нанометровые Opteron и Athlon 64, использующие технологию SOI и 11 слоев медных межсоединений, уже фактически освоены (см. ниже) на соседней Fab 30 для 200-мм пластин и именно Fab 30 станет их основным производителем.

Создание 300-мм фабрики под будущие 65-, 45- и 32-нм технологии стало возможно благодаря тесному альянсу AMD и IBM. Сами технологии будут совместно разрабатываться двумя компаниями на мощностях IBM в Нью-Йорке, а их перенос на Fab 36 на достаточно ранних стадиях разработки будет осуществляться самой AMD. При этом доля дополнительных технологических разработок AMD прямо на Fab 36 будет весьма ощутима. В данном случае о переносе технологий по типу «Copy Exactly», которую использует, например, Intel для своих фабрик, речи не идет, поскольку между техпроцессами IBM и AMD все же есть некоторые отличия (например, разное число слоев межсоединений), хотя на фундаментальном уровне они и одинаковы. Если технологии 65- и 45 нм еще будут использовать «обычную» ультрафиолетовую фотолитографию (с длиной волны 193 или 157 нм), то 32-нм процесс, планируемый к 2010 году, потребует, видимо, принципиально иного подхода - Extreme UV с длиной волны 13 нм (см. слайд на следующей странице). Под эти новые установки на Fab 36 уже предусмотрительно зарезервировано примерно 20% площадей, удовлетворяющих соответствующим требованиям.

Новые материалы в технологии AMD.

Естественно, в производстве будут применяться новые материалы - low-k диэлектрик для межсоединений (он уже сейчас используется), high-k подзатворный диэлектрик, металлические затворы, рассматривается в AMD и напряженный кремний, хотя пока о его практическом внедрении здесь речь не идет - есть ряд нерешенных проблем. Читать дальше >>>

Попутно корпорация продемонстрировала кристаллы своих новых 90-нм процессоров и поделилась некоторыми деталями их производства. В частности, кристалл нового ядра Opteron будет на 40% меньше - 114 кв. мм против 194 у нынешних 130-нанометровых Opteron и Athlon 64.

Прошлые, нынешние и будущие продукты AMD Fab 30.

Однако каких-либо заметных архитектурных изменений при этом не произойдет: число транзисторов останется тем же (106 млн.), кэш-память (1 Мбайт), вычислительное ядро и контроллер памяти DDR (DDR2 в этой версии не будет) фактически не изменятся - кристалл просто «сожмется» пропорционально в двух направлениях с сохранением на «прежних местах» всех крупных блоков.

Кристаллы 130-нм и 90-нм AMD Opteron.

Немного поменяется трассировка элементов (для повышения частот улучшится «прилегание» некоторых блоков процессора, немного поменяются межсоединения), а также изменится сама ячейка памяти. В целом для покупателя это будет тот же Hammer, что и год назад, но с более высокими частотами, другим напряжением питания и тепловой мощностью.

Так выглядит транзистор в современных 90-нм процессорах AMD.

Руководители корпорации подтвердили свои намерения разработать ко второй половине 2005 года двухъядерный Opteron, причем в для настольных (Consumer и Commercial) систем аналогичный процессор также будет готов, но поступит на рынок только тогда, когда в этом возникнет необходимость у потребителей, тогда как для профессиональных (Enterprise) систем этот процессор обязательно появится в указанные сроки. На данном этапе AMD не будет поддерживать память DDR2, поскольку не видит в этом смысла, однако позднее такая поддержка (примерно в 2006 году) у процессоров архитектуры AMD64 обязательно возникнет, хотя сроки ее появления будут определяться как запросами потребителей, так и тем когда новая память станет приносить ощутимую выгоду по сравнению с DDR. Как подчеркнул Гектор Руиз, «AMD продемонстрировала миру способность вести за собой индустрию (переход на 64-битные расширений процессоров, что подтвердил конкурент и партнеры типа Sun, HP, IBM, Fujitsu-Siemens) и намерена продолжать это делать в будущем.» Одним из таких направлений станет инициатива «50/50» (см. ниже). Вторым - завоевание новых сегментов рынка. По утверждениям AMD, корпорация сейчас имеет от 18 до 20% мирового рынка настольных процессоров. Если говорить о трех основных сегментах рынка микропроцессоров - Consumer, Commercial и Enterprise, - то лишь в первом из них AMD сейчас завоевала около 40-50% рынка retail-продуктов, тогда как в двух других ее доля существенно ниже. Вместе с тем, в планах корпорации агрессивная экспансия на Commercial и Enterprise сегменты и стремление к 40-50% рынка в будущем. Как подчеркивают некоторые руководители AMD, вообще корпорация не стремится к полному господству на рынке процессоров, ей вполне достаточно иметь 40-60% рынка, так как она - за здоровую конкуренцию.

Пьер Брунсвик, директор AMD по продажам в России, рассчитывает на быстрый рост продаж процессоров своей компании в нашем регионе по всем сегментам рынка.

Кстати, примерно в те же дни AMD представила свои новые 64-разрядные процессоры Opteron 150, 250 и 850, предназначенные для серверов и рабочих станций. Все они имеют тактовую частоту 2,40 ГГц и отличаются лишь возможностью использования в многопроцессорных системах: модель 150 предназначена для однопроцессорных, модель 250 - для двухпроцессорных, а 850 - для четырехпроцессорных систем. При оптовых ценах (в партиях по 1000 штук) 637, 851 и 1514 долларов США, соответственно, они позволяют создавать недорогие и высокопроизводительные профессиональные системы. Отметим, что Opteron 150 стоит примерно на 100 долларов дешевле, чем полностью идентичный ему AMD Athlon 64 FX-53.

При помощи новых производственных мощностей AMD надеется осуществить к 2015 году свою программу «инициативу 50/50» - обеспечить половину жителей планеты соединением с Интернет (сейчас лишь 10% населения Земли имеют доступ к Сети). Для этого у AMD есть и микропроцессоры, и беспроводные решения, и флэш-память. Таким образом корпорация планирует внести соревновательный аспект и в этот (коммуникативный) сектор индустрии. Когда речь заходит о будущем нынешней Fab 30, в связи со скорым вводом в строй Fab 36, руководители корпорации подчеркивают, что соседние заводы не будут «конкурировать» друг с другом. Fab 36 будет производить микропроцессоры по 65-нм, 45-нм и 32-нм техпроцессам,

Прогресс литографии.

Транзисторы для будущих процессоров AMD.
Мне это напомнило слайд, показываемый из года в год руководителями Intel, см., например, www.terralab.ru/system/29227 и http://img.terralab.ru/pubimages/69426.jpg.

тогда как за Fab 30 остается освоение 90-нанометрового техпроцесса и массовое производство кристаллов микропроцессоров с его помощью, осуществление первой фазы инициативы «50/50», производство маломощных дешевых процессоров 1-2 поколений (имеется в виду Geode), а позднее - даже исполнение сторонних заказов по уникальному 90-нм SOI техпроцессу.

Михаэль Рааб (Michael Raab), директор по технологиям AMD в Дрездене.

Вообще, как сказал доктор Михаэль Рааб (Michael Raab), директор по технологиям AMD в Дрездене, когда заработает новая фабрика, соседняя Fab 30 останется в активной работе по крайней мере еще до 2010 года. А это завод мирового класса (90-нм SOI, 200 мм пластины) с очень высоким выходом годных кристаллов, который может быть использован не только для внутренних нужд самой AMD, но и для размещения заказов многих мировых компаний. В целом же нынешнюю концепцию успешного развития AMD на рынке составляют три направления: продвижение 64-битных систем, развитие флэш-памяти нового стандарта MirrorBit (который объединяет преимущества NOR и NAND-памяти;о них см. www.terralab.ru/system/33376/page2.html), который AMD вместе с Fujitsu надеются сделать наиболее быстрорастущим сегментом памяти, и, наконец, развить новую глобальную популяцию технических потребителей, где как раз и будет задействована программа «50/50».