AMD «доливает» в Кремниевой Саксонии

17 мая в Дрездене, столице Свободной земли Саксония, состоялось знаменательное для компьютерной индустрии событие.

Корпорация AMD закончила важный этап строительства 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.

Чтобы сей факт выглядел более впечатляющим, в AMD придумали даже особенную формулировку: мол, это «первый в мире завод по производству специальных 300-миллиметровых пластин для 64-разрядных процессоров с архитектурой x86».² Точнее и не скажешь, ведь остальные «first» уже «освоены» другими компаниями: начиная с 2001 года предприятия по производству чипов на 300-миллиметровых пластинах построили многие микроэлектронные гиганты — в частности, Infineon, Intel, Micron, Motorola, Samsung и TSMC. Причем у некоторых уже по несколько заводов, а Intel больше 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 — в пригороде Дрездена с 2001 года работает завод Infineon по производству чипов памяти, который строился совместно с Motorola.

Закладка Fab 36 состоялась в ноябре 2003 года, сейчас завершено строительство каркаса основных зданий (см. фото). Вскоре начнется поставка и монтаж производственного оборудования. Начало опытного производства микросхем намечено на середину 2005 года³, а промышленного производства — на первую половину 2006 года. В настоящее время идет набор персонала для AMD Fab 36, планируется, что в 2007 году его численность достигнет примерно 1000 человек (и еще 1300 «контракторов»). Рядом с комплексом AMD Fab 36 возводится специальная энергетическая установка мощностью 24 мегаватт. По сравнению с соседней Fab 30 (на фото — функционирующий комплекс зданий слева), производящей чипы на 200-мм пластинах, общая площадь чистых комнат в Fab 36 почти не изменится и составит 13,4 тысячи кв. м (14 тысяч кв. м на Fab 30). Вместе эти две фабрики с инфраструктурой занимают 36 гектаров и находятся в 15 минутах езды от центра Дрездена.

Уже почти десяток лет AMD является одним из крупнейших международных инвесторов в экономику Германии, к 2007 году ее инвестиции превысят 4,7 млрд. долларов (из них 2,5 млрд. в Fab 36). Уже сейчас в Саксонии работает две с лишним тысячи постоянных сотрудников AMD (и немалое количество «контракторов»), а после ввода в строй Fab 36 их число заметно возрастет. Кстати, небольшой Свободный штат Саксония стал одной из наиболее успешных областей бывшей ГДР: с 1990 года инвестиции здесь составили почти 40 млрд. евро, было создано более 220 тысяч долговременных рабочих мест, причем примерно 22% инвестиций приходится на индустрию высоких технологий (и 14% — на автопромышленность). На сегодняшний день Саксония во главе с Дрезденом — один из европейских очагов развития информационных технологий и микроэлектроники. Здешний рост в последние полтора десятилетия после объединения Восточной и Западной Германии сравним разве что с «ирландским чудом», где вокруг Дублина расположились крупные подразделения многих ведущих мировых IT-компаний.

Например, именно в Саксонии было впервые в мире освоено крупносерийное производство чипов с медными межсоединениями, построена первая на планете фабрика для 300-мм пластин (вышеупомянутое совместное производство Infineon/Siemens и Motorola), здесь же находится самая крупная в Европе фабрика многочиповых кремниевых пластин (солнечных батарей). Саксония — это и дом для громадных суперкомпьютеров (кластер от MEGWARE). 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. А нынче тут сосредоточено множество авторитетных вузов⁴ (по два «профильных» университета в Дрездене и Лейпциге), превосходных лабораторий и исследовательских институтов — одна сеть из девяти Fraunhofer- и трех Leibniz-институтов в Дрездене чего стоит! Производственный костяк микроэлектронной Саксонии составляют чипмейкеры AMD, Infineon/Siemens⁵ 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; предполагаемая мощность составит от 60 до 150 тысяч 300-мм пластин в месяц, что с лихвой перекрывает потребности двух соседних фабрик AMD.

Про компанию ZMD AG, являющуюся наряду с AMD и Infineon ведущим дрезденским (и мировым) производителем микросхем, следует сказать отдельно. Вообще, три буквы «AMD» имеют глубокие исторические корни в Саксонии. Так, компания ZMD была основана здесь в далеком 1961 году и называлась тогда… AMD! По немецкой аббревиатуре «Лаборатория молекулярной электроники в Дрездене» — за восемь лет до создания калифорнийской Advanced Micro Devices! 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 главный поставщик специализированных микросхем (ASIC) для сенсорных и беспроводных технологий, ежегодно производящий 1 млрд. чипов!

Всего же в «кремниевой Саксонии» насчитывается полторы тысячи IT-компаний с 43 тысячами сотрудников — у одной только Infineon тут больше 5 тысяч персонала. Все это позволяет поставить область в один ряд с Кремниевой Долиной в Калифорнии и Кремниевыми Холмами в Техасе. На этот счет существует и официальная торговая марка — Silicon Saxony, которая известна во всем мире (см. www.silicon-saxony.net).

Но вернемся к Fab 36. Средства на строительство фабрики выделяются из нескольких источников. Прежде всего, это 700 млн. долларов самой AMD, 700 млн. от консорциума банков и 140 млн. долларов субсидий от Евросоюза. Как подчеркнул Герхард Шрёдер, эти субсидии не были получены за счет бюджета Германии, Министерство финансов страны в проекте никак не участвовало. Сперва рассматривалась возможность строительства Fab 36 в США, Азии и других местах, но высокое «качество» людей в Саксонии (40% персонала AMD Fab 30 — с университетским образованием, их средний возраст — 34 года), развитая местная полупроводниковая инфраструктура и благоприятствующая политика Германии и Евросоюза сыграли решающую роль.

Поначалу Fab 36 будет выпускать до 13 тысяч пластин в месяц (около 7 млн. микропроцессоров типа Opteron по технологии 90 нм; мощность Fab 30 — 20 тысяч пластин в месяц), однако позднее эта цифра может возрасти. Интересно, что Fab 36 изначально разрабатывается для массового производства по будущим техпроцессам с нормами 65, 45 и даже 32 нм! Лишь на первом этапе (в 2006 году) 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 на 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 возможным благодаря тесному альянсу AMD и IBM. Сами технологии совместно разрабатываются двумя компаниями на мощностях IBM в Нью-Йорке, а их переносом на Fab 36 на ранних стадиях разработки займется AMD. При этом доля дополнительных технологических разработок AMD непосредственно 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 разница (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, освоить который планируется к 2010 году, потребует, видимо, принципиально иного подхода — Extreme UV с длиной волны 13 нм. Под эти новые установки на Fab 36 зарезервировано примерно 20% площадей.

Попутно сотрудники корпорации продемонстрировали кристаллы своих новых 90-нм процессоров и поделились некоторыми деталями их производства (подробности читайте на www.terralab.ru/system/33692). В частности, кристалл нового ядра Opteron будет на 40% меньше — 114 кв. мм против 194 у нынешних 130-нанометровых. Однако каких-либо заметных архитектурных изменений при этом не произойдет: число транзисторов (106 млн.), кэш-память (1 Мбайт), вычислительное ядро и контроллер памяти DDR (DDR2 в этой версии не будет) фактически останутся теми же — кристалл просто «сожмется» пропорционально в двух направлениях с сохранением на «прежних местах» всех крупных блоков. Немного поменяется трассировка элементов (с целью повышения частот), 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.

1 Официально мероприятие называлось «Topping-Off» Ceremony. Причем Topping-Off именно в кавычках, поскольку это неофициальный, разговорный термин, буквально означающий «долив» — пива в кружку, бензина в бак и пр., а в данном контексте подразумевающий завершение, окончание, заключительную доделку/отделку. В общем, доделали и по этому поводу «долили» доброго немецкого напитка.
2 Это официальный перевод пресс-релиза AMD. В оригинале — World’s First Purpose-Built 64-Bit X86 300 Millimeter (mm) Manufacturing Facility.
3 Исходя из этой даты Fab 36 и получила свой номер — в полном соответствии с традицией AMD нумеровать фабрики, отсчитывая от года основания компании (1969). Так, соседняя дрезденская Fab 30 начала опытное производство по 0,18-микронной технологии в 1999 году.
4 Здесь обучается в общей сложности более 4 тысяч «профильных» студентов. Всего же в Саксонии учится 85 тысяч студентов.
5 В начале 90-х годов именно Siemens стала изготавливать здесь модули памяти.