Le 5 nm de TSMC déjà à 50 % de rendement, et en route pour Zen 4 ?

Décidément, il se passe difficilement une semaine sans que TSMC fasse parler de lui. Après avoir pu découvrir l'optimisme du fondeur taïwanais autour des avancements avec son procédé de gravure 3 nm pour 2022, voilà qu'un autre journal asiatique a rapporté que TSMC aurait également déjà obtenu un rendement de 50 % avec son procédé 5 nm, dont on rappelle que l’entrée en production s'est faite seulement en avril dernier.

En principe, un tel rendement ne signifie pas que l'autre moitié des puces produites est systématiquement défectueuse et inutilisable, mais qu'une portion au moins peut aussi être convertie en processeur simplement avec moins de cœurs actifs, par exemple. Dans tous les cas, la première vague de puces est une étape cruciale de la "production de risque d'un nouveau procédé", puisque c'est elle qui contribue beaucoup à résoudre tous les problèmes avant que TSMC puisse lancer la machine à 100 %.

Au passage, China Times spécifie aussi que l'architecture Zen 4 d'AMD sera bel et bien produite à partir de ce procédé. Cette information parait un peu officieuse, mais elle ne surprendra pas pour autant. En principe, Zen 3 doit tirer parti du procédé 7 nm EUV de TSMC en 2020, il est donc parfaitement attendu à ce que Zen 4 se base sur la génération suivante du fondeur taïwanais. Cela dit, la route est encore longue, Zen 4 étant attendu au plus tôt pour 2021, voire 2022, il ne fait aucun doute que son architecture devrait être relativement différente à celle d'aujourd'hui et qu'AMD pourrait aussi exploiter les avantages du nouveau node de TSMC pour augmenter le nombre de cœurs par die, ou d'augmenter la quantité de die et d'en conserver le nombre de cœurs à 8. Mais ce ne sont là que des supputations, le design de Zen 4 étant probablement encore loin d'être finalisé.

Avant AMD, Apple et HiSilicon également vont exploiter les services de TSMC pour des puces 5 nm, le premier pour son A14 et le second pour son prochain Kirin, et dont la préparation respective du design pour le passage au 5 nm aurait déjà été finalisée par les entreprises. En ce qui les concerne, la production en volume des nouvelles puces devrait ainsi démarrer en juillet prochain.

Les avantages du 5 nm face au 7 nm ? Une densité multipliée par 1,8, l'option d'une augmentation de 15 % de la fréquence pour une même puissance ou d'une réduction de 30 % de la consommation, ou un mix des deux. Ce n'est évidemment pas aussi marqué que lors du passage du 16 nm au 7 nm, mais c'est normal, puisqu'on arrive progressivement aux limites de la technologie FinFET, et d'où des gains toujours moindres à espérer désormais entre deux générations, en attendant la prochaine révolution. Quid de la concurrence ? Présentement, Intel n'est pas vraiment dans le tableau, bloqué au 14 nm et avec un 10 nm au développement laborieux, mais le fondeur planifierait une production en volume de son 7 nm maison pour 2021. Encore faut-il que tout se déroule comme prévu...

Quant à Samsung, le coréen est parfois officieusement pressenti pour la production en 7 nm des futurs GPU de NVIDIA; Samsung ne communique pas toujours autant que son rival TSMC, ce qui ne veut pas dire qu'il ne prépare pas le terrain pour l'avenir ! Sur le papier, la technologie 7 nm de l'un n'est pas bien différente de celle de l'autre, comme nous le montre ce tableau, contrairement au duel en 5 nm où la technologie de TSMC sortirait a priori grande gagnante, d'après ce papier.

Bref, dans tous les cas, c'est assurément TSMC qui parait plus que jamais en meilleure position pour continuer à raquer un maximum de parts de marché, et on voit assez mal la donne changer dans les prochaines années.