У китайского производителя SMIC обнаружился неожиданный повод для инженерного самолюбия: техпроцесс SMIC 7 нм в третьем поколении показал минимальный шаг локального металла 32,5 нм. Это даже плотнее, чем 36 нм у серийных чипов Intel Panther Lake на 18A. Но есть нюанс, и он важнее красивой цифры: по реальной плотности библиотек SMIC все равно отстает от Intel примерно на 38%.
Такие данные, как пишет Tom's Hardware, опубликовала аналитическая компания SemiAnalysis в первом исследовании своего нового лабораторного подразделения STEEL, открытого в Хиллсборо, штат Орегон. Для дебюта лаборатория взяла на разбор HiSilicon Kirin 9030 Pro, произведенный по техпроцессу N+3 компании SMIC. В центре анализа оказался не маркетинг, а физика кристалла: шаги металлизации, компоновка ячеек, плотность транзисторов и те инженерные компромиссы, на которых держится китайский прогресс без доступа к EUV-литографии.
Главная цифра из отчета звучит эффектно: 32,5 нм минимального local metal pitch. Для сравнения, Intel отгружает Panther Lake с 36 нм. На этом месте легко сделать громкий вывод, что Китай догнал, а местами и обошел американского конкурента. Но в полупроводниках одна цифра почти никогда не рассказывает всю историю. У Intel сам техпроцесс 18A поддерживает минимум 32 нм, а более широкий шаг в серийном продукте связан с архитектурным выбором: компания выводит питание на обратную сторону пластины через PowerVia, освобождая лицевую металлизацию под сигнальную разводку. Intel ранее оценивала выигрыш от такого подхода примерно в 10% по плотности. И это тот случай, когда более «широкий» параметр в одной точке не означает проигрыш по узлу в целом.
SemiAnalysis оценила плотность N+3 в 113,4 млн транзисторов на квадратный миллиметр. Это чуть выше зрелого TSMC N6 с его 107,7 млн, но заметно ниже того, что дает Intel 18A в high-density library. Отсюда и разрыв в те самые 38%. Иными словами, техпроцесс SMIC 7 нм смог ужать отдельные элементы очень агрессивно, но вся конструкция в сборе все равно уступает более продвинутому узлу, где сходятся GAA-транзисторы RibbonFET, backside power delivery и более современный набор производственных приемов.
Особенно показательно, как именно SMIC добилась такого результата без EUV. По данным SemiAnalysis, компания использует DUV-оборудование и quadruple-patterning, то есть многократное шаблонирование с дополнительными масками и циклами травления. Это дорого, сложно и болезненно для выхода годных. Чтобы выжать плотность, SMIC пришлось задействовать весь набор трюков: по два fin на транзистор, посадка контактов прямо над активным затвором и single diffusion breaks между ячейками. Для технологов это не сенсация, а скорее знакомая картина инженерного упрямства: если у вас нет EUV, вы компенсируете это количеством операций, сложностью маршрута и ростом производственных рисков. На презентации для инвесторов такое обычно выглядит бодро. В реальном fab это означает, что каждый дополнительный выигранный нанометр может стоить непропорционально дорого.
И тут возникает второй важный вопрос: что все это дает не на микрофотографиях, а в продукте. По оценке SemiAnalysis, старшее ядро Kirin 9030 Pro работает на частоте 2,75 ГГц и по эффективности на такт находится примерно на уровне Arm Cortex-X2 образца 2021 года. То есть результат для Huawei и SMIC безусловно значимый политически и производственно, но на уровне пользовательской производительности чип оказывается примерно там, где Android-флагманы были три года назад. До актуальных решений Apple, Qualcomm, MediaTek и Samsung этот уровень не дотягивается. Для разработчиков мобильных продуктов и тех, кто отвечает за платформенные стратегии, это сигнал без иллюзий: способность произвести чип внутри санкционного периметра еще не означает способность быстро догнать верхний сегмент по энергопакету, частотам и реальной вычислительной эффективности.
Отдельный слой этой истории связан уже не со SMIC, а с самим рынком техразборов. SemiAnalysis открыла собственную лабораторию после 18 месяцев подготовки и прямо заявляет, что идет в лобовую конкуренцию с TechInsights. Более того, компания утверждает, что уже заработала на разборе продвинутых серверных чипов, включая недавний reverse engineering оптического блока COUPE CPO и 3D-стека EIC одного из крупных клиентов TSMC. Для отрасли это не просто новость про очередной teardown. Это признак того, что реверс-инжиниринг передовых узлов превращается в еще более важный коммерческий сервис: инвесторам нужны независимые цифры, заказчикам нужны проверки claims поставщиков, а государствам нужны внешние подтверждения того, кто на каком уровне реально находится в гонке техпроцессов.
Есть и любопытная деталь по экосистеме. Разбор Kirin 9030 Pro показал использование памяти Samsung LPDDR5X, а в версиях с 16 ГБ также обнаружилась DRAM от китайской CXMT. Для бизнеса это важнее, чем может показаться на первый взгляд. Один из ключевых вопросов для китайской полупроводниковой цепочки сейчас не только в том, насколько плотно можно уложить металл без EUV, но и в том, насколько глубоко локализуется вся система поставок вокруг процессора. Техпроцесс SMIC 7 нм в таком контексте выглядит не как изолированный рекорд, а как часть более широкого эксперимента: можно ли построить конкурентоспособный стек, если самые современные инструменты тебе либо недоступны, либо доступны с большими оговорками.
Для русскоязычной IT-аудитории здесь полезно отделять инженерный факт от геополитического шума. Факт в том, что SMIC смогла дожать очень плотную металлизацию на DUV и тем самым доказала: санкции не остановили развитие, а лишь сделали его дороже и сложнее. Но второй факт не менее важен: потолок такого подхода виден уже сейчас. Если ради 32,5 нм приходится закладывать сложнейшие производственные обходы, а итоговый чип все равно отстает по плотности и производительности, значит, чудес не произошло. Следующий раунд конкуренции будет не про красивый параметр в пресс-релизе, а про то, кто умеет превращать физические достижения в массовый, экономически вменяемый продукт. В этом смысле история SMIC пока больше про пределы инженерной изобретательности, чем про полноценный паритет с лидерами.