Allt om Huaweis 7 nm-chip

Kinesiska SMIC tillverkar ett 7 nm-chip till Huaweis nya 5G-telefon. Det bekräftar att Kinas halvledarindustri är mer avancerad än USA hoppats på. Elektroniktidningen förklarar nyheten.

Analysföretaget Techinsights har lagt chipet i Huaweis telefon Mate 60 Pro under förstoringsglaset och konstaterar att det är tillverkat i 7 nm i av kinesiska SMIC.

Nyheten har fått stor uppmärksamhet. Det är inte en nyhet i sig att kinesiska SMIC har en 7 nm-process. Det berättade samma källa, Techinsights, redan i juli i fjol.

SMIC har tillverkat 7 nm-chips ända sedan 2021. De används bland annat i datorer som tillverkar Bitcoins – det är en kundgrupp som hänger på låset när smedjorna lanserar nya processer, och smedjorna är glada åt att få beställningar i relativt små volymer att testa på.

Det nya är att chipen finns i en telefon. Det betyder att tillverkningsprocessen har en pålitlig yield – att inte särskilt många chips behöver kasseras. Det tar tid att trimma in tillverkningen i en ny process.

Technisights har slipat ner och studerat processorn i 5G-telefonen Mate 60 Pro. Den heter Kirin 9000 S, innehåller ett chip som mäter 107 kvadratmillimeter. Det är designat av Huaweis helägda dotterbolag Hi Silicon.

Techinsights kan se att chipet är tillverkat av SMIC. Och genom att mäta storlekar och avstånd mellan strukturer som grindar, fenor och metallisering drar Techinsights slutsatsen att det måste klassas som ett 7 nm-chip och alltså torde vara den 7 nm-process som SMIC döpt till N+2.

Enligt Techinsights är inte chipet tillverkat med hjälp av EUV-litografiverktyg – trots att det finns rykten som hävdar detta. Chips ritas optiskt och korta våglängder – som från ultraviolett ljus i EUV-tekniken – gör det möjligt att rita finare strukturer.

Svaret på frågan om exakt hur avancerad SMIC är, kräver en utredning.

Världens mest avancerade kiselsmedja (de som tillverkar de chips som sitter under skalet på processorer) är TSMC i Taiwan. Och den som brukar vara först med att få volymtillverka telefonprocessorer i nya processer är storkunden Apple.

TSMC:s 7 nm-process används i Apple Iphone XS i dess processor A12 Bionic. Den släpptes för försäljning i september 2018. Med det som referens ligger alltså SMIC fem år efter TSMC.

En reservation måste göras exempelvis för att nm-beteckningar inte är väldefinierade och inte täcker alla prestandaskillnader. Det riktiga facit kommer att vara prestandan – hur fort processorn räknar och hur mycket energi den drar. En annan reservation är att vi inte vet hur kostsam tekniken är, exempelvis hur många chips som kasseras. Vi vet inte vilken kapacitet för volymer som SMIC har ännu.

Framtiden då? Apple Iphone 14 Pro släpptes i volym med ett 4 nm-chip tillverkat av TSMC i september 2022. Iphone 15 väntas släppas i år med ett TSMC-chip på 3 nm.

Alltså tycks TSMC tagit sig från 7 till 3 nm på fyra år. Hur lång tid som SMIC behöver för att ta sig till 3 nm – om det ens är möjligt under USA:s embargo – är svårt att spå.

USA vill ha ett tekniskt försprång mot Kina av militära skäl och stoppar på flera olika sätt Kina från att kunna använda amerikanska och allierades halvledarteknik från 20 nm och neråt.

Amerikanska elektronikföretag förlorar mycket pengar på att mista Kinamarknaden och oroar sig för den långsiktiga effekten – kanske Kina utvecklar egen teknik och tar deras marknader?

Det oron späds på av nyheten om Huaweis chip. SMIC kan nu tillverka processorer på 7 nm – och förstås inte bara åt Huawei.

Technisights tror att USA kommer att reagera på nyheten genom att öka sina restriktioner ännu mer.