Chip-tillverkningshastighet mellan Intel, ARM-åtstramning

Loppet att producera den mest kraftfulla och snabbaste chipsen får fart, med kontraktsproducent GlobalFoundries på torsdagskommunikationsteknologi, framskrider att analytiker sa att det skulle göra det möjligt för företaget att komma ikapp med Intels kapacitetsfunktioner före 2014.

Smartphones, tabletter och bärbara datorer blir snabbare och mer energieffektiva som chip makers och fab-företag implementerar ny teknik för att minska storleken på och läckage på chips. GlobalFoundries tillverkar x86- och ARM-chips för smartphones, tabletter och datorer och kommer att genomföra 2014 i en tillverkningsprocess som kan vara i nivå med Intels långvariga tillverkningsfördelar.

Intel är den mest avancerade chipproducenten i världen som gör marker med hjälp av 22-nanometerprocess och implementering av 3D-transistorstrukturer, vilka är mer effektiva än de äldre 2D-transistorstrukturerna. Men GlobalFoundries sa att det kommer att börja volymproduktion av chips genom 14-nm-processen senast 2014, vilket matchar Intels planer. Nanometernumret avser storleken på de minsta kretsarna som är etsade på chipet. Vid år 2014 hoppas GlobalFoundries också kunna implementera 3D-transistorer, vilket skulle kunna ge en 40 procent till 60 procent ökning av batterilivslängden på enheter jämfört med chips baserade på 20-nm-processen, som kommer att ha 2D-transistorer och tillverkas under 2013. Intel var den första som implementerade 3D-transistorer i chips som gjordes med 22 nm-processen.

Intel är ungefär ett till två år före tillverkarens rivaler, men GlobalFoundries accelererar genomförandet av sin tillverkningsteknik för att komma ikapp med Intel, säger analytiker. Om GlobalFoundries lyckas kommer företaget att eliminera förseningen ARM-baserade chipmakare brukar stå inför tillverkning och förbli konkurrenskraftiga med Intel. Medan Intel tillverkar egna chips, tillåter ARM vanligtvis processormönster till företag som Qualcomm eller Nvidia, som får chips tillverkat av kontraktsmakare som GlobalFoundries och TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.).

ARM dominerar idag smarttelefonen och tablettmarknaderna, medan Intel fortfarande försöker hitta sina lager där. Intel anser sin avancerade tillverkningsprocess en styrka, och har sagt att det kommer att ta över ARM på effektivitet om några år, vilket leder till längre batterilivslängd på mobila enheter. Men ARM arbetar med att designa processorer med 3D-transistorstrukturer, och GlobalFoundries undertecknade i augusti ett avtal med ARM för att leverera chips med 3D-transistorer till kunder.

"Normalt skulle 14-nanometer rampa till volym 2015, men vi är accelererar schemat med ett år, "säger Jason Gorss, en talesman GlobalFoundries, i ett email. Företaget utvecklar vanligtvis tillverkningsprocessen vartannat år, men implementerar verktyg vid 20 nm-processen för en lättare övergång till 3D-transistorer vid 14 nm-processen.

GlobalFoundries planerar volymproduktion av chips på 14 nm-processen i 2014, men Gorss kunde inte kommentera när kunderna skulle erbjuda produkter baserade på dessa marker.

Intel nekade att kommentera GlobalFoundries planer att implementera 3D-transistorer på 14 nanometerprocessen senast 2014.

Kunder vill ha mer kraft effektiva enheter, och GlobalFoundries mål att gå vidare till 14-nanometerprocessen senast 2014 är möjlig, men det tar vanligtvis tid att genomföra, säger Bill McClean, VD för IC Insights.

"Intel försöker hålla sig före matchen att utrota alla ", sa McClean. "Det är vad det kommer ner i en smartphone-dominerad värld."

Det finns en stor skillnad mellan att helt enkelt erbjuda 3D-transistorteknik och tillverkningschips i hög volym baserat på tekniken, sa McClean. TSMC kämpade nyligen med att implementera 28 nm-teknik nyligen, och FinFET (även kallad 3D) är en helt ny transistorstruktur, vilket kan ta tid att genomföra. Byte från 2D till en helt ny 3D-transistorstruktur inom ett år är ambitiöst, sa McClean.

"Detta är ett kvantesprång", säger McClean.

Men samtidigt måste företaget erbjuda den senaste tekniken för att locka kunder på lång sikt.

"Du måste vara i toppmodern teknik i gruvverksamheten. Om du inte kan fortsätta … finns det ingen vinst att göra där, säger McClean.

GlobalFoundries var den tredje största kontraktstillverkaren när det gäller försäljning bakom TSMC och United Microelectronics Corp. (UMC) 2011, enligt IC Insights. Analytikerfirman projicerar GlobalFoundries för att ta den andra platsen från UMC i slutet av året.

Men om GlobalFoundries uppnår sina 2014 mål kommer många kunder att börja använda företaget som tillverkningskälla före 2014, säger Nathan Brookwood, rektor analytiker på Insight 64. Kunderna vill ha långsiktig stabilitet från kontraktstillverkare, sade Brookwood.

Pengar spelar också roll i övergången till en ny process, sade Brookwood. GlobalFoundries investerar miljarder dollar i sina fabriker och har tillgång till medel från ägaren Advanced Technology Investment Co., som ingår i Abu Dhabi-regeringens investeringsarm Mubadala Development.

GlobalFoundries möter kundernas behov och reagerar snabbt på Intels aggressiv push till mobila marknader, sade Brookwood. "De behövde accelerera någonting", säger Brookwood.

Agam Shah täcker datorer, tabletter, servrar, chips och halvledare för IDG News Service. Följ Agam på Twitter på @agamsh. Agams e-postadress är [email protected]