ARM si prepara in vista della realizzazione dei primi SoC a 5 nm

La britannica ARM sta lavorando da tempo per adattare architetture dei suoi SoC a un nuovo processo litografico a 5 nm. Questa volta l’azienda acquisita a metà 2016 dal gruppo giapponese Softbank per una cifra superiore ai 30 miliardi di dollari sembra aver fortificato le sue relazioni con Samsung Foundry: i sudcoreani potrebbero quindi godere in futuro di un importante vantaggio competitivo sulla concorrenza.

Lo scorso anno ARM aveva presentato per sommi capi la sua architettura Hercules che può essere implementata a 7 nm ma anche a 5 nm (vedere ARM parla dei suoi piani di sviluppo da qui al 2020: Cortex-A76, DynamIQ, Deimos e Hercules) e con l’avvicinarsi del 2020 la società d’Oltremanica sta accelerando lo sviluppo di tutto ciò che riguarda la progettazione e la produzione dei chip di nuova generazione.

ARM e Samsung Foundry stanno collaborando spalla a spalla per predisporre i necessari strumenti di progettazione e ottimizzazione. Già due sono disponibili e utilizzano il nuovo processo litografico a 5 nm LPE (low power early): Fusion Design Platform e kit QuickStart (QIK). L’obiettivo è evidentemente quello di ottimizzare le prestazioni dei SoC, i consumi e ridurre le loro dimensioni, a seconda delle esigenze.

Samsung Foundry prevede che i nuovi core ARM Hercules saranno utilizzati nei SoC destinati a settori di elevato profilo come l’automotive, il calcolo ad alte prestazioni, i modem 5G e l’intelligenza artificiale. Si tratta di settori nei quali è possibile usare chip dai grandi benefici realizzati ricorrendo a un processo produttivo costoso e all’avanguardia. Samsung Foundry prevede che la produzione di massa dei chip da 5 nm inizierà nella prima metà del 2020, forse entro l’estate. TSMC inizierebbe la sua produzione a 5 nm verso marzo o aprile.

Questi processi litografici non utilizzano interamente la litografia ultravioletta estrema (EUV) perché la tecnologia ancora lo permette. Il primo chip prodotto interamente usando EUV per tutti i suoi strati arriverà forse intorno al 2022 non appena le aziende risolveranno i problemi presentatisi lungo il percorso. In ogni caso, si stima che il passaggio da 7 nm a 5 nm ridurrà la superficie del chip del 25%, potrà portare a una riduzione dei consumi energetici del 20% o aumenterà la sua potenza del 10%, a seconda dell’impostazione scelta in fase di progettazione.