Как на самом деле создаются современные процессоры? Этот процесс невероятно сложен и увлекателен, а ключевую роль в нем играет технология, известная как экстремальная ультрафиолетовая (УФ) литография. В этой статье мы глубоко разберемся в этой «магии» технологий, опираясь на актуальные данные по состоянию на октябрь (ноябрь?-когда выйдет статья*) 2025 года. Мы рассмотрим, как работает фотолитография в целом, почему переход к экстремальной УФ-литографии стал революцией, и какую роль играет европейская компания, стоящая за всеми ведущими производителями чипов, такими как Apple, AMD, Intel, Qualcomm и Samsung. Без этой компании новых процессоров просто не существовало бы.

К сожалению, это не компания, которую вы могли бы сразу угадать. Давайте разберемся шаг за шагом.

Что такое фотолитография простыми словами?

Чтобы понять суть экстремальной УФ-литографии, сначала нужно разобраться, что такое фотолитография в принципе. Этот процесс по своей сути напоминает печать фотографий с пленочных негативов на фотобумагу. Если это звучит неожиданно, то сейчас все станет ясно.

Как фотолитография работает?

Начнем с простого примера. Представьте, что вы берете прозрачное стекло и наносите на него какой-то геометрический рисунок, оставляя при этом некоторые участки без краски. По сути, это трафарет. Если приложить этот кусок стекла к фонарику и включить его, на поверхности напротив вы получите ровно тот же рисунок в виде тени, который нанесли на стекло.

В производстве процессоров такой кусок стекла с рисунком называется маской (photomask). Маска позволяет создавать на поверхности любого материала «засвеченные» и «незасвеченные» участки любой плоской формы. Однако это всего лишь тень — теперь нужно каким-то образом зафиксировать этот рисунок.

Для этого на поверхность кремниевой пластины наносится специальный светочувствительный слой, называемый фоторезистом. Это вещество меняет свои свойства, когда на него попадает свет определенной частоты, то есть определенной длины волны (для простоты мы не углубляемся в детали позитивных и негативных фоторезистов, как на уроке физической химии).

После засветки нужных участков на кремнии их можно удалить, оставив нетронутыми незасвеченные области. В результате получается желаемый рисунок. Это и есть фотолитография!

Конечно, помимо фотолитографии в производстве процессоров задействованы и другие процессы, такие как травление и осаждение. Комбинацией этих методов вместе с фотолитографией транзисторы «печатаются» слой за слоем на кремнии.

Сама концепция технологии не нова, с 1960-х годов почти все процессоры производятся с помощью фотолитографии. Именно она открыла путь к полевым транзисторам и всей современной микроэлектронике.

Но настоящий прорыв произошел относительно недавно — с переходом на EUV (экстремальную УФ-литографию). Все дело в длине волны света в 13,5 нм. Давайте разберемся подробнее.

Какая роль длины волны в литографии: почему она определяет размер транзисторов?

Длина волны, на которой «светит» наш источник света (аналог фонарика), — это критически важный параметр. Именно она определяет, насколько маленькими могут быть элементы на кристалле процессора.

Правило простое: чем меньше длина волны, тем выше разрешение и тем меньше техпроцесс.

Обратите внимание на исторический контекст. Абсолютно все процессоры, начиная с начала 1990-х годов и до 2019 года, производились с использованием глубокой УФ-литографии (DUV — Deep Ultraviolet). Однако по состоянию на вторую половину 2025 года ситуация радикально изменилась: с 2019 года ведущие производители, такие как TSMC, Samsung и Intel, перешли на EUV для техпроцессов 7 нм и ниже. К 2025 году EUV стала стандартом для производства чипов на 5 нм, 3 нм и даже 2 нм, а сейчас активно внедряется High-NA EUV (с повышенной числовой апертурой) для еще меньших узлов, таких как 1,8 нм (Intel 18A) и ниже. Например, TSMC находится в рисковом производстве N2 (2 нм), с массовым производством в конце 2025 или 2026 года, а Intel ожидает первых внешних клиентов на 18A в первой половине 2025 года.

DUV-литография основана на использовании фторид-аргонового лазера, который испускает свет с длиной волны 193 нм. Этот свет лежит в области глубокого ультрафиолета — отсюда название. Он проходит через систему линз, маску и попадает на кристалл, покрытый фоторезистом, создавая необходимый рисунок.

Но у DUV есть фундаментальные ограничения, связанные с законами физики. Минимальный размер структуры (critical dimension, CD) определяется формулой:

CD = k₁ × λ / NA, где λ — длина волны, NA — числовая апертура линзы, а k₁ — коэффициент, зависящий от процесса.

С использованием «старой» DUV-литографии без хитростей нельзя получить структуры меньше примерно 50 нм. Однако производители преодолели это, используя иммерсионную литографию (с водой для повышения NA до 1,35) и множественное экспонирование (несколько масок и засветов). Благодаря этому они достигли 14 нм, 10 нм и даже 7 нм на DUV.

Но по состоянию на 30 октября 2025 года DUV все еще используется для более зрелых техпроцессов (например, 28 нм и выше), в то время как для передовых узлов (3 нм и меньше) доминирует EUV.

Какие есть ограничения DUV-литографии и преимущества множественного экспонирования?

Как же производители достигли меньших размеров на DUV? Они применили хитрости: вместо одного засвета через единую маску стали использовать несколько масок с разными рисунками, которые дополняют друг друга. Этот подход называется множественным экспонированием (multiple patterning), включая двойное, тройное и даже четверное.

Представьте это как слоеный пирог: каждый слой добавляет детали, но усложняет процесс.

Да, это обошло прямые физические ограничения, но не обмануло физику полностью. Дополнительные шаги сделали производство каждого чипа гораздо дороже, увеличили процент брака и создали другие проблемы. В теории можно продолжать с DUV, играя с масками и экспозициями, чтобы уменьшать размеры дальше, но это сделает процессоры «золотыми» — с каждым слоем брак растет экспоненциально, ошибки накапливаются.

По сути, DUV оказалась в тупике для дальнейшего миниатюризации. Что делать дальше?

Новая EUV-литография или революция в производстве процессоров от ASML

И здесь на помощь приходит экстремальная УФ-литография (EUV — Extreme Ultraviolet). Эта технология использует свет с длиной волны всего 13,5 нм, что позволяет создавать гораздо меньшие структуры с меньшим количеством масок — часто достаточно одной экспозиции. Взгляните на разницу, где явно видна точность в использовании технологии EUV!

По состоянию на октябрь 2025 года EUV полностью утвердилась в индустрии. TSMC использует ее для производства 3 нм чипов (например, для Apple A17 и M3), а также готовится к массовому выпуску 2 нм в конце 2025 года. Samsung применяет EUV для своих 3 нм GAA (Gate-All-Around) транзисторов и планирует 2 нм с использованием High-NA. Intel, отставший ранее, теперь активно внедряет EUV в 20A и 18A процессах (2 нм и 1,8 нм соответственно), с первыми внешними клиентами в первой половине 2025 года.

Более того, в 2025 году продолжается внедрение High-NA EUV — усовершенствованной версии с числовой апертурой 0,55 (против 0,33 в стандартной EUV). ASML, нидерландская компания — монополист в производстве EUV-оборудования, — уже поставила первые High-NA машины Intel в 2024 году, а Samsung ожидает доставку в 2025 году для ускорения 2 нм производства. TSMC планирует интегрировать High-NA в A14 (1,4 нм) около 2027 года, пока оптимизируя стандартную EUV для своего A16 (1,6 нм) процесса, запланированного на 2026 год. High-NA EUV обещает разрешение до 8 нм в одной экспозиции, что радикально снижает сложность и стоимость для суб-2 нм узлов. Планы ASML включают доставку 10 High-NA систем в 2027 году, каждая стоимостью около 380–400 млн долларов. В октябре 2025 года ASML отчиталась о сильных продажах и росте спроса на EUV, несмотря на появление конкурентов, таких как американский стартап Substrate, разрабатывающий X-ray литографию.

Теперь о том, как это работает на практике. Источник света в EUV — это не простой лазер, а сложная система: мощный CO2-лазер мощностью около 30 кВт (актуальные данные на 2025 год подтверждают диапазон 20–40 кВт для генерации EUV-излучения мощностью 250–500 Вт) в вакууме стреляет по капле расплавленного олова, превращая ее в плазму. Плазма излучает экстремальный УФ-свет на 13,5 нм. Этот свет отражается от многослойных зеркал (поскольку линзы поглощают EUV), проходит через маску и фокусируется на пластине.

Компания, стоящая за всем этим, — ASML из Нидерландов. Она единственная в мире производит EUV-машины, и без нее не было бы современных чипов от Apple (A-серия), AMD (Zen), Intel (Core), Qualcomm (Snapdragon) или Samsung (Exynos). ASML сотрудничает с Zeiss (для оптики) и Cymer (для лазеров), но именно ASML интегрирует все в готовые системы. По данным на осень 2025 года, ASML продолжает доминировать, несмотря на геополитические ограничения (например, экспорт в Китай ограничен из-за санкций США), и ее акции остаются ключевыми в технологическом секторе. В октябре 2025 года ASML назначила нового CTO и видит уверенный рост в EUV-продажах.

Заключение

Экстремальная УФ-литография не просто технология — это фундамент будущего микроэлектроники. Она позволила преодолеть барьеры DUV и открыла путь к чипам с миллиардами транзисторов на квадратном миллиметре. По мере внедрения High-NA EUV в 2025–2026 годах мы увидим еще более мощные процессоры для ИИ, смартфонов и суперкомпьютеров. Стоит понимать, что это не фантастика, будущее, которое стало реальностью, основанным на чистой физике и точных инженерных инновациях.

Процессоры, память, сенсоры — всё держится на нём. Кремний лежит в основе не только микрочипов, но и всей современной электроники. Целые индустрии и даже географические регионы названы в его честь.

Однако учёные совершили невозможное — создали чип полностью без кремния. Представьте процессор, в котором вместо привычного полупроводника используется материал… из таблеток от изжоги. Это висмут, тяжёлый металл, способный заменить основу всей микроэлектроники.

Китайские исследователи заявили, что им удалось создать атомарный чип на основе висмута, который работает быстрее, компактнее и эффективнее традиционных решений. Этот шаг может стать началом конца кремниевой эпохи.

Почему понадобилась такая замена? Что не так с кремнием, и почему металл из аптечки может стать его преемником?

Мы зашли слишком далеко

Главная причина поисков нового материала проста — кремний больше не справляется. Современные микропроцессоры содержат миллиарды транзисторов, каждый из которых должен работать как идеальный кран: открыт — ток идёт, закрыт — ток прекращается.

Но при уменьшении до нескольких нанометров начинает проявляться квантовое туннелирование — электроны проходят сквозь затвор даже в закрытом состоянии. Чипы перегреваются, теряют энергоэффективность и перестают надёжно различать сигналы «0» и «1».

При техпроцессе около 5 нм это становится критическим: ток утечки возрастает, транзисторы перестают быть предсказуемыми. Закон Мура фактически перестаёт действовать — уменьшать размеры больше нельзя, а энергопотери растут.

Инженеры пытались спасти ситуацию — переходили от плоских транзисторов Planar FET к FinFET, а затем к GAAFET, оборачивающим канал затвором со всех сторон. Но материал подложки оставался прежним — кремнием.

И вот физика сказала «стоп». Размер атома кремния составляет 0,54 нанометра. Сделать канал меньше этого невозможно. Именно поэтому сегодня всё больше лабораторий ищут новую основу для транзисторов, и неожиданным кандидатом стал висмут.

Кто такой этот ваш висмут?

Висмут (Bi) — 83-й элемент таблицы Менделеева. Тяжёлый, хрупкий металл с серебристо-розовым блеском, больше похожий на кристалл с другой планеты. В быту он встречается редко, разве что в лекарствах от изжоги и расстройства желудка.

Но для учёных он представляет огромный интерес. Его необычные электронные свойства могут позволить создавать устройства, где ток течёт без сопротивления и без утечек через затвор — именно то, что сегодня губит кремний.

Висмут известен не только как элемент таблицы Менделеева, но и как компонент многих медицинских препаратов.

Его соединения — субцитрат и субсалицилат висмута — широко применяются благодаря защитным, противовоспалительным и антимикробным свойствам. Более того, это самый безопасный тяжёлый металл: в отличие от ртути или свинца, висмут нетоксичен и не накапливается в организме.

Однако, внимание инженеров привлекло не это. У висмута есть особая физическая характеристика: при кристаллизации он образует яркие, ступенчатые структуры, напоминающие фракталы. Эти необычные формы — отражение его сложной внутренней симметрии, которая напрямую связана с его квантовыми свойствами.

Квантовые преимущества

Главная особенность висмута — сильное спин-орбитальное взаимодействие. Из-за большой атомной массы электроны вращаются ближе к ядру, и их движение связано со спином — внутренним квантовым параметром, который можно представить как миниатюрный магнитный компас.

В традиционном кремнии инженеры управляют только зарядом электрона, подавая напряжение на затвор. Но в материалах вроде висмута можно контролировать и заряд, и спин, открывая новые способы управления током на квантовом уровне.

Такое свойство позволяет снизить квантовое туннелирование — главную проблему современных нанометровых чипов. Благодаря спиновой фильтрации, электроны проходят через транзистор только при нужной комбинации энергии и спина. Это работает как строгий фейс-контроль: «не тот спин — не пройдёшь».

Таким образом, утечки тока, характерные для кремния, практически исчезают.

От висмута к полупроводнику

Есть, однако, одна проблема: висмут — металл, и в чистом виде он всегда проводит ток. Это делает невозможным логику «включено/выключено», которая лежит в основе работы транзисторов.

Решение нашли в лабораториях Китая: исследователи создали новое соединение — оксиселенид висмута (Bi₂O₂Se).

Это двумерный материал, состоящий всего из нескольких атомных слоёв, аналогичный по структуре графену, но с полупроводниковыми свойствами. Оксиселенид висмута сочетает в себе лучшие характеристики обоих миров:

• он тоньше и легче, чем кремний;
• обладает высокой подвижностью электронов;
• сохраняет спиновые свойства висмута, что делает его идеальной основой для квантовых и энергоэффективных транзисторов.

Так металл из аптечки превратился в потенциального наследника кремния — материал, способный открыть новую эру в микроэлектронике.

Чип без кремния: начало пост-кремниевой эры

Если правильно «приготовить» оксиселенид висмута, он получает все ключевые свойства, необходимые для будущих микрочипов: минимальные утечки тока, низкое энергопотребление и высокую скорость работы — без квантовых сюрпризов. Но как превратить эти свойства в реальный чип?

Первый транзистор без кремния

В феврале 2025 года исследователи из Пекинского университета опубликовали статью в журнале Nature, представив первый в мире транзистор, созданный без кремния. В основе устройства лежит архитектура GAAFET (Gate-All-Around Field-Effect Transistor) — та же, что используется в самых передовых кремниевых процессорах Intel и TSMC, но с совершенно иным материалом канала.

GAAFET — это транзистор, где канал полностью окружён затвором, что обеспечивает максимальный контроль тока и минимальные утечки. Но китайские инженеры пошли дальше: они заменили сам канал. Вместо кремниевой нанопроволоки использовались ультратонкие слои висмута, наложенные друг на друга. Так появился мультиканальный 2D-GAAFET, состоящий из нескольких двумерных висмутовых слоёв, полностью охваченных управляющим электродом.

Результаты превзошли ожидания: транзистор стабильно работает на размерах около 5 ангстрем (0,5 нанометра) — масштабе, при котором кремний становится непредсказуемым из-за квантового туннелирования.

Впечатляющие характеристики

По данным исследователей, новый висмутовый транзистор:

• на 40% быстрее,
• на 10% энергоэффективнее, чем лучшие коммерческие аналоги на 3-нанометровом техпроцессе от Intel и TSMC.

Секрет успеха — в сочетании свойств:

1. Высокая подвижность электронов. Висмут обеспечивает быстрый поток зарядов при минимальном сопротивлении.
2. Почти полное отсутствие утечек. Квантовое туннелирование подавлено благодаря спиновым эффектам, а затвор плотно контролирует канал, позволяя работать на низких напряжениях.
3. Компактная 2D-архитектура. Транзисторы можно располагать слоями, экономя пространство и уменьшая длину межсоединений.

В качестве проводников использовался графен, обладающий исключительной проводимостью и идеальной совместимостью с висмутом. Межсоединения между слоями стали тоньше и надёжнее, что дополнительно снизило энергопотери.

В результате получилась многоуровневая структура — четыре вертикальных слоя транзисторов, каждый из которых изолирован диэлектриком. Кремний при этом остался лишь в роли подложки, обеспечивая механическую стабильность, но не участвуя в работе.

Так учёные собрали настоящий «технологический Наполеон» — многослойный квантовый пирог из висмута и графена, вкус победы которого уже ощущается в воздухе.

Почему именно висмут?

Можно задаться вопросом: почему именно висмут, а не другой материал с похожими свойствами?

Ответ прост — Китай контролирует около 80% мировых запасов этого металла. Это делает выбор не только научным, но и стратегическим: разработка технологий на основе висмута полностью соответствует интересам страны в сфере технологической независимости.

Что дальше?

Разработчики из Пекина назвали своё детище «самым быстрым и энергоэффективным транзистором в истории». И хотя заявление звучит громко, фактически это первая работающая альтернатива кремнию, созданная на промышленном уровне.

Пока это лабораторный прототип, демонстрирующий возможности нового подхода. Но именно с таких открытий начинаются новые технологические эпохи.

Если технология приживется, чипы на основе висмута, графена и других двумерных материалов смогут обеспечить скачок производительности и энергоэффективности, о котором инженеры мечтали десятилетиями. Представьте смартфон, чип которого на 40% мощнее при том же энергопотреблении — или устройства, работающие в несколько раз дольше без подзарядки.

Проблемы и перспективы висмута

Однако переход к новой архитектуре потребует времени. Кремниевая индустрия совершенствовалась более полувека, и её экосистема отлажена до мельчайших деталей.
Эксперты считают, что на коммерциализацию висмутовых транзисторов уйдёт не менее 10 лет.

Тем временем инженеры продолжат совершенствовать кремний: впереди нас ждут 2-нм и даже 1-нм техпроцессы, основанные на гибридных решениях. Но параллельно в лабораториях уже формируется фундамент пост-кремниевой эры.

Возможно, будущие процессоры будут создаваться из смеси материалов — кремния, графена, германия, углеродных нанотрубок и других экзотических соединений, каждое из которых отвечает за свою функцию.

Чип на основе висмута — это не просто очередной эксперимент, а реальный шаг за пределы кремниевого мира. Металл, известный по аптечным препаратам, может стать основой следующего поколения вычислительной техники.

Так что вопрос уже не в том, возможна ли жизнь после кремния. Она уже начинается — в лабораториях Пекина, где инженеры готовят мир к новой пост-кремниевой эре.

В сети Интернет появились первые результаты тестирования обновленного флагманского чипсета Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3, который скорее всего будет представлен в конце года, а смартфоны на его базе начнут появляться уже в 2024 году.

Уже сейчас есть первые результаты тестов в приложениях Geekbench 6 и AnTuTu v9.

Новый чип от Qualcomm — Snapdragon 8 Gen 3 — засветился в тестах
В Geekbench 6 результат составил 2563 балла в однопоточном режиме и 7256 баллов при использовании всех ядер. В AnTuTu результаты чипа составили 1,71 миллионов баллов, а графический процессор набрал 850 000 баллов.

Snapdragon 8 Gen 3 имеет конфигурацию ядер “1+5+2” или “1+2+3+2” с главным ядром Cortex-X4 с частотой от 3,5 до 3,7 ГГц. Сообщается, что чипсет будет сделан на основе 3-нм теххпроцесса TSMC N4P.

Если сравнивать с другими актуальными чипами, то Apple A16 набирает в Geekbench 6 в однопоточном — 2499 баллов, а в многопоточном — 6275 баллов. Самый лучший результат в AnTuTu (не учитывая Gen 3) среди Android-устройств получил Asus ROG 7 Pro — 1,32 миллиона баллов.

То есть по первым данным, Snapdragon 8 Gen 3 не только является самым мощным чипом для Android-устройств, но и наконец выходит на уровень процессоров Apple.

Будучи одним из крупнейших в мире рынков смартфонов, Китай с его населением более 1 миллиарда человек отражает несколько тенденций, которые мы можем увидеть в индустрии смартфонов, и одной из них является марка SoC (System on a Chip), используемая в наших смартфонах. Сейчас мы почти в середине 2022 года и аналитическая компания CINNO Research недавно опубликовала отчет о пяти главных поставщиках SoC для смартфонов на рынке Китая в первом квартале 2022 года, и, похоже, что MediaTek является самым популярным брендом SoC, используемым в смартфонах в этом квартале.

Согласно отчету, поставки SoC для смартфонов в 1 квартале 2022 года составили 74,39 млн. единиц, что на 14,4% меньше по сравнению с прошлым годом и на 0,7% меньше по сравнению с предыдущим кварталом. А в топ-5 производителей SoC для смартфонов первое место занимает MediaTek, второе — Qualcomm, третье — Apple, четвертое и пятое — Huawei HiSilicon и UNISOC соответственно.

Начнем сверху вниз: в первом квартале 2022 года MediaTek отгрузила 30,7 млн. чипсетов для смартфонов, что выше, чем 25 млн. поставок в прошлом квартале и 30,1 млн. поставок в первом квартале 2022 года. Рост поставок SoC для смартфонов MediaTek можно в основном отнести на счет стратегии полупроводниковой компании и каталога чипсетов, которые она предложила за последние 6 месяцев, который включает популярный чипсет Dimensity 920 5G, установленный в Redmi Note 11 Pro+, Realme 9 Pro+ и Xiaomi 11i Hypercharge.

Что касается Qualcomm, то бренд остался на относительно стабильном втором месте с 26,7 миллионами поставок SoC для смартфонов в первом квартале 2022 года, что выше, чем 23,6 миллиона в прошлом квартале, но ниже, чем 27,9 миллиона поставок в первом квартале прошлого года. В связи с продолжающимся дефицитом чипов, компания Qualcomm ранее объявила о том, что она будет постепенно смещать акцент на флагманские чипсеты вместо чипсетов начального и среднего уровня, поскольку флагманские чипсеты обеспечивают более высокую маржинальность. Однако, одним из недостатков этой стратегии является потеря доли рынка на рынках среднего и начального уровня, что приведет к снижению поставок в целом, но увеличению доходов компании.

С другой стороны, в 1 квартале 2022 года Apple поставила всего 12 миллионов SoC для смартфонов, что на 15,8% меньше, чем в 4 квартале 2021 года, когда было поставлено 18,4 миллиона. Поскольку iPhone приближается к концу своего цикла выпуска, ожидается, что поставки также снизятся, так как потребители уже ожидают выход нового поколения iPhone, и поэтому воздержатся от покупки текущих моделей.

HiSilicon, принадлежащая Huawei, продолжает постепенный уход с китайского рынка SoC для смартфонов, поскольку в этом квартале компания отгрузила всего 2,5 миллиона устройств, по сравнению с 13,8 миллионами в первом квартале 2021 года. Поскольку запасы HiSilicon Kirin не пополняются в связи с продолжающимися санкциями против компании, ожидается, что бренд покинет топ-5 уже в следующем году или даже в следующем квартале.

В пятерку лидеров вошла быстрорастущая полупроводниковая компания UNISOC. В первом квартале 2022 года UNISOC поставила 1,9 миллиона SoC для смартфонов, что на 1760% больше, чем 0,1 миллиона в первом квартале 2021 года. Основной причиной экспоненциального роста UNISOC является рынок смартфонов начального уровня. Поскольку крупные игроки, такие как Qualcomm и Apple, сосредоточены на высококлассных устройствах, UNISOC стремится охватить этот сегмент рынка, продавая свои относительно доступные чипсеты компаниям Realme, Motorola и Samsung для продажи на их рынке устройств стоимостью менее 100 долларов.

Intel приобретает израильского производителя микрочипов Tower Semiconductor в надежде увеличить объемы производства, чтобы удовлетворить растущие потребности в связи с глобальным дефицитом микроэлектроники.

Согласно заявлению технологической компании, стоимость сделки составляет примерно 5,4 миллиарда долларов США при цене 53 доллара США за акцию наличными. Приобретение не только увеличит производственные мощности Intel по выпуску собственных полупроводников, но и поможет подразделению Intel Foundry Services, которое производит микросхемы для сторонних клиентов.

«Портфель специализированных технологий Tower, географический охват, глубокие связи с клиентами и ориентированность на предоставление услуг помогут расширить масштабы литейных услуг Intel и продвинуть нашу цель — стать основным поставщиком литейных мощностей во всем мире», — сказал генеральный директор Intel Пэт Гелсингер. «Эта сделка позволит Intel предложить широкий спектр передовых нодов и дифференцированных специализированных технологий на зрелых нодах, открывая новые возможности для существующих и будущих клиентов в эпоху беспрецедентного спроса на полупроводники».

Приобретение компанией Intel компании Tower Semiconductor также произошло вскоре после того, как ее главный конкурент AMD выкупил другого производителя микросхем Xilinx за огромную сумму в 50 миллиардов долларов США.

Компания AMD готова внедрить 3D V-Cache в свои настольные чипы. Эта технология, которая, по сути, позволяет AMD использовать больше кэша поверх своих процессоров, дебютирует в Ryzen 7 5800X3D. В то время как оригинальная версия этого процессора имела 36 МБ кэша L2 и L3, новая версия имеет более 100 МБ совокупного кэша. AMD утверждает, что он обеспечивает на 5% более высокую производительность в играх 1080p по сравнению с Intel 12900K, и примерно на 15% быстрее, чем Ryzen 9 5900X.

Может показаться, что это не так много, но этот чип, по сути, является лишь доказательством концепции. AMD, вероятно, необходимо доказать, что ее технология V-cache действительно работает, прежде чем она начнет интегрировать ее в будущие линейки. Компания заявляет, что 5800X3D будет доступен позже этой весной.

AMD также сообщила, что процессоры нового поколения Zen 4 Ryzen 7000 появятся во второй половине 2022 года. Они будут построены на 5 нм техпроцессе, чипы Zen 4 также будут работать на новой платформе AMD Socket AM5. Выступая на выставке CES, генеральный директор AMD Лиза Су отметила, что AM5 будет представлять собой сокет LGA, размещая тонкие контакты на материнской плате, а не на процессоре. Чипы Ryzen 7000 также будут поддерживать память DDR5 и PCIE5, как и ожидалось. Во время короткой демонстрации Су показала, как Halo Infinite плавно работает на чипе Zen 4, и отметила, что каждое ядро работает на частоте 5 ГГц.

Также компания представила свои мобильные процессоры Ryzen 6000, которые построены по 6-нм техпроцессу Zen 3+ и имеют значительное обновление — графику RDNA 2. Компания утверждает, что новые чипы смогут справиться с большинством AAA-игр в разрешении 1080p, а их игровая производительность будет более чем в два раза выше, чем у графики Radeon предыдущего поколения.

AMD утверждает, что ядро Zen 3+ может лучше достигать состояния глубокого сна для экономии энергии, а также включает лучшие функции адаптивного управления питанием. Можно ожидать и то, что чипы Ryzen 6000 будут потреблять на 30% меньше энергии во время видеоконференций. Более того, AMD утверждает, что они обеспечат до 24 часов автономного воспроизведения фильмов. Что касается безопасности, Ryzen 6000 — это первая платформа, в которую интегрирован новый чип безопасности Microsoft Pluton.

В целом, мобильные чипы Ryzen 6000 будут примерно на 11 процентов быстрее, чем Ryzen 5000, при выполнении однопоточных задач, и на 28 процентов быстрее при многопоточной работе. Новое семейство процессоров возглавит 8-ядерный/16-поточный Ryzen 9 6980HX, тактовая частота которого может достигать 5 ГГц. Учитывая, что это совершенно новая процессорная платформа, она также включает в себя другие обновления, такие как более быстрая оперативная память DDR5, которая, по словам AMD, значительно повысит производительность интегрированного GPU, а также интеграцию Wi-Fi 6E и улучшенную поддержку устройств PCIe 4.0 и USB 4.

Для большинства покупателей интегрированная графика RDNA 2 будет самым привлекательным фактором. Сообщается, что графика RDNA 2 поддерживает технологию FreeSync для сглаживания игрового процесса, а также дисплеи Dynamic HDR. AMD утверждает, что она также будет примерно на 70% быстрее, чем графика Intel Iris Xe, которая интегрирована в процессоры 11-го поколения.

AMD не говорит многого о своих чипах Ryzen 6000 серии U, которые предназначены для ультрапортативных устройств, но они, вероятно, получат преимущества от многих обновлений платформы. Самый быстрый чип серии U, Ryzen 7 6800U, будет иметь восемь ядер и частоту до 4,7 ГГц.

Но и это ещё не все, AMD начинает 2022 год с выпуска графики серии RX 6000 для более широкого спектра ноутбуков. Компания представила линейку графических процессоров Radeon RX 6000S, созданных специально для тонких и легких ноутбуков (менее 0,78 дюйма и 4,5 фунтов).

Как сообщается, основная модель RX 6600S обеспечивает 80 кадров в секунду и более при высоких настройках детализации в ряде последних игр, таких как Call of Duty: Black Ops Cold War и Deathloop. При переходе на RX 6700S вы получите 100 кадров в секунду и выше, а RX 6800S — 100 кадров в секунду и выше при максимальных настройках.

Есть и другие варианты, если для вас производительность важнее портативности. Новая Radeon RX 6850M всего на 7% быстрее, чем 6800M, но RX 6650M и 6650M XT среднего уровня на 20% быстрее, чем 6600M. Вы также найдете стартовые чипы RX 6300M и 6500M, которые заявлены на 200% быстрее, чем GeForce MX450 от NVIDIA, хотя ожидается, что этот разрыв сократится с новыми MX550 и MX570.

А для ПК-геймеров настоящим подарком станет Radeon RX 6500 XT, которая будет конкурировать с GeForce GTX 1650 от NVIDIA с заявленной производительностью на 20-60% выше в играх 1080p. И что важно, есть новая функция Radeon Super Resolution, которая лучше противостоит повышению разрешения DLSS от NVIDIA. И все же самое приятное тут — цена: всего 199 долларов США, а в продаже новая карточка появится уже с 19 января.

После того, как в октябре Intel представила свои процессоры 12-го поколения для настольных компьютеров, теперь она обновляет линейку чипов для ноутбуков. Напомним, что новые процессоры компании (ранее носившие кодовое название Alder Lake) объединяют производительные ядра (P-ядра) и эффективные ядра (E-ядра) на одном кристалле. Идея заключается в том, что они смогут лучше справляться с требованиями реальных вычислений, например, запускать игры на более быстрых ядрах, в то время как более медленные ядра будут обеспечивать стриминг. В дополнение к более высокой производительности, такой подход может привести к улучшению аккумуляторов ноутбуков.

Процессоры Intel 12-го поколения для ноутбуков будут иметь до 14 ядер, состоящих из шести ядер P и восьми ядер E (это на два ядра P меньше, чем в настольных версиях). На данный момент Intel в основном сосредоточена на своих мощных чипах 12-го поколения серии H, которые предназначены для 14-дюймовых ультрапортативных компьютеров, игровых ноутбуков и других мощных машин. Компания также представила спецификации своих чипов серий U и P, о которых она более подробно расскажет в первом квартале. Они будут предназначены для небольших ультрапортативных устройств, а также «производительных тонких и легких» машин (таких как новый XPS 13 Plus от Dell), соответственно.

Процессоры Intel 12-го поколения также будет поддерживать оперативную память DDR5-4800 и LPDDR5-5200 с низким энергопотреблением. Однако за машины, оснащенные DDR5, придется заплатить больше, так как производители ПК прогнозируют, что их запасы будут ограничены в течение 2022 года. Wi-Fi 6E также встроен и, конечно, Thunderbolt 4 вернулся, чтобы обеспечить пропускную способность 40 Гбит/с.

Первые обзоры чипов для ПК показали их высокую производительность в многозадачном режиме, особенно с увеличенной пропускной способностью оперативной памяти DDR5. Аналогичное ожидается и в ноутбуках. Пока можно ориентироваться на цифры Intel: компания утверждает, что чипы 12-го поколения на 40 процентов быстрее процессоров 11-го поколения в целом. Топовый Core-i9 12900HK также на 28 процентов быстрее в играх, и он имеет преимущество над Ryzen 9 5900X во многих играх.

Например, в Hitman 3, чипы 12-го поколения показали прирост FPS на 8 процентов за счет лучшей приоритезации рабочих нагрузок. P-ядра занимались рендерингом и более требовательными задачами, а E-ядро фокусировалось на фоновом аудио. Что касается задач производительности, 12900HK был на 44% быстрее, чем оборудование 11-го поколения в тесте Premiere Pro PugetBench, а также на 30% быстрее при рендеринге в Blender. Собственные бенчмарки Intel также показали, что Apple M1 Pro и M1 Max, а также Ryzen 5900HX опередили Core i9-11980HK в Blender. Во многих отношениях аппаратное обеспечение 12-го поколения выглядит как извинение за прошлогодние чипы.

На самом деле весьма интересно посмотреть на то, какой прирост производительности будет у более доступный и поэтому более популярных моделей — Core i5 и i7. i5-12450H в спецификации получил 8 ядер (4P и 4E) с максимальной частотой Turbo 4,4 ГГц, тогда как прошлогодний 11500H имел шесть ядер с максимальной частотой 4,6 ГГц на одном ядре. Оба чипа имеют 12 потоков (только P-ядра поддерживают Hyperthreading, поэтому количество потоков удваивается), но чип 12-го поколения должен более разумно использовать свою мощность.

Новая гибридная архитектура Intel также позволяет создавать интересные конфигурации для других мобильных процессоров. Модель серии U, Core i7-1265U, оснащена 2 производительными ядрами и 8 эффективными ядрами. Это технически делает его 10-ядерным чипом, в то время как предыдущее оборудование серии U имело только четыре ядра. Чипы для производительных ноутбуков серии P имеют до 6 ядер P и 8 ядер E в i7-1280p. Каждая линейка мобильных процессоров также имеет до 96 графических EU (блоков исполнения), как и чипы 11-го поколения.

Кроме новых мобильных процессоров, Intel также представила остальную часть линейки 12-го поколения для настольных ПК. Она начинается с Celeron G6900, который имеет всего два производительных ядра, и заканчивается 16-ядерным i9-12900. Удивительно, но Intel не включает ни одного производительного ядра в свои основные чипы i3 и i5; все они поулчили только P-ядра, так что на самом деле это вовсе не гибридные процессоры.

Intel все еще отстает от AMD и Apple, когда дело доходит до параметров техпроцесса — чипы 12-го поколения являются усовершенствованной версией 10-нм техпроцесса, в то время как AMD создает 7-нм чипы с 2019 года и собирается перейти на 5-нм в этом году. Впрочем, гибридный дизайн компании показывает многообещающие перспективы. Однако, как и в случае с недавними чипами для настольных ПК, главный вопрос заключается в том, как Alder Lake сможет конкурировать с тем, что AMD и Apple готовят к 2022 году.

Компании IBM и Samsung объявили о новой разработке в области полупроводников, которая, по их мнению, позволит значительно продлить время автономной работы телефонов. Открытие компаний называется вертикальными транспортными полевыми транзисторами — Vertical Transport Field Effect Transistors (сокращенно VTFET) — и представляет собой новый подход к укладке транзисторов вертикально, а не горизонтально.

В VTFET ток течет по схеме «вверх-вниз», а не «из стороны в сторону», как в транзисторах, расположенных перпендикулярно поверхности чипа.

По сравнению с конструкцией FinFET, VTFET «имеет потенциал для снижения энергопотребления на 85 процентов», сообщили в IBM, открывая дверь для будущих усовершенствований, таких как «батареи для мобильных телефонов, которые могут работать без подзарядки более недели» вместо всего нескольких дней.

IBM и Samsung назвали глобальную нехватку чипов в качестве мотивации для дальнейших исследований и разработок в области полупроводников.

«Сегодняшний анонс технологии — это вызов условностям и переосмысление того, как мы продолжаем развивать общество и создавать новые инновации, которые улучшают жизнь, бизнес и уменьшают наше воздействие на окружающую среду», — сказал доктор Мукеш Кхаре, вице-президент по гибридным облакам и системам в IBM Research.

Учитывая ограничения, с которыми в настоящее время сталкивается отрасль по многим направлениям, IBM и Samsung демонстрируют приверженность к инновациям в области проектирования полупроводников и стремление к тому, что мы называем hard tech.

Компактный дизайн поможет разработчикам чипов в ближайшие годы, когда они будут пытаться уместить больше транзисторов на заданном пространстве, а также поможет уменьшить углеродный след энергоемких процессов, включая майнинг криптовалют и шифрование данных.

Двенадцатое поколение процессоров Intel — самое грандиозное событие в мире x86 за очень долгое время. В новых процессорах столько инноваций, что, кажется, будто читаешь сводку новостей из мира полупроводников за 10 лет.

Судите сами, вместе с приходом новых Intel мы получили:

• Внедрение гибридной архитектуры и технологии Intel Thread Director,
• Огромный рост производительности на такт.
• Увеличение количества вычислительных ядер
• Новый производственный техпроцесс и отказ от нанометров.
• Переосмысление того что такое TDP и турборежима.
• Поддержка DDR5, PCI-Express 5.0.

О таком возвращении Intel мы даже не мечтали, но обо всём по порядку.

Как всё было

Для начала, если вы пропустили весь движ, немного контекста.

На рынке процессоров стало особенно жарко в августе этого года. Тогда в рамках мероприятия День архитектора, Intel с двух ног ворвались в инфополе со своей новой архитектурой Alder Lake. На бумаге архитектура выглядела великолепно: ведро инноваций, неадекватная производительность, большие перспективы. Свет надежды озарил понурые лица поклонников Intel и все стали ждать старта продаж и реальных тестов.

И вот 4 ноября на полках магазинов появились первые шесть представителей семейства. И сразу стало понятно, что Intel пошел с козырей. Все 6 новых процессоров, оказались мощными камнями для энтузиастов: все разлоченные для разгона и все с внушительным количеством ядер от 10 до 16.

Техноблогеры мира трясущимися руками засунули камни в сокеты, зажужжали кулеры, потекли ручейки водянки. И реальные тесты показали… Как думаете, что?

Тесты показали, что хайп оправдался!

Новые процессоры Intel, мало того, что в большинстве задач, они обошли конкурентов по производительности, так они еще интереснее по технологиям, а также стоят совершенно вменяемых денег.

Чудо, не иначе! Но в мире высоких технологий у каждого чуда есть своя цена. Поэтому давайте подробно разберемся в трёх аспектах:

• Ключевые инновации, которые показали Intel.
• Как эти инновации сказались на производительности?
• Какой удалось добиться таких результатов?

Гибридная архитектура процессоров Intel

И главная инновация — гибридная архитектура. Это значит, что теперь процессоры Intel содержат в себе ядра с двумя разными микроархитектурами: Golden Cove для производительных ядер и Gracemont для энергоэффективных.

Да-да, прямо как в мобильных процессорах ARM! Только большие ядра Intel называет p-core, то есть performance, малые — e-core, то есть efficient. А сам подход не big.LITTLE, а гибридная архитектура. И в общем-то, как говорила Анжелика Варум, “всё просто и знакомо”, кого вообще большими и малыми ядрами сейчас удивишь?

Тем юолее даже сами Intel уже экспериментировали 2 года назад с гибридной архитектурой в энергоэффективных мобильных процессорах Lakefield. Так почему же именно сейчас это вдруг стало событием?

А всё дело в результатах эксперимента.

Дело в том что во многих реальных тестах, гибридные процессоры Intel, состоящие из больших и малых ядер, быстрее классических десктопных процессоров, в которых ядра только большие. Вот результаты старшего процессора линейки Intel Core i9-12900K. У него 8 производительных и 8 эффективных ядер и 24 потока. Почему 24, а не 32 потока?

Потому,что в Alder Lake многопоточность поддерживается только на производительных ядрах. Но это не важно, потому что он уделывает процессор с полноценными 16 ядрами и 32 потоками. По тестам видно, что Intel быстрее в программах от Adobe — Premiere, After Effects, Photoshop, Lightroom, в тестах PC Mark, рендеринге в Blender, в играх и так далее.

Да, где-то 12900K проигрывает, но в целом преимущество очевидно. При этом цена на 12900K — $589, что на 210 долларов дешевле 16-ядерного решения от “другого” производителя.

Но как это возможно?

Во-первых, P-ядра на микроархитектуре Golden Cove сами по себе очень хороши. Они на 19% быстрее по IPC чем Rocket Lake. Поэтому только P-ядер Intel достаточно, чтобы доминировать всех и вся.

Энергоэффективные ядра с микроархитектурой Gracemont, тоже не ударяют в грязь лицом. Они примерно на 40 процентов слабее P-ядер, что примерно равно производительности архитектуры Skylake, которая всего полтора года назад (10900K Q2 2020) лежала в основе десктопных процессоров Intel Core 10 поколения, что на самом деле совсем неплохо.

Но дело не только в сухой производительности. Главная фишка новых гибридных процессоров в обработке фоновых задач, с чем новые процессоры справляются очень эффективно, благодаря новому планировщику Intel Thead Director. Поговорим о нём.

Thread Director

На самом деле Thread Director — это не планировщик, это микроконтроллер, встроенный прямо на кристалл с процессором. Всё, что он делает — это в реальном времени собирает подробные данные о потреблении энергии и нагреве каждого ядра, а также анализирует поток инструкций, которые эти ядра исполняют.

А дальше уже эти данные передаются планировщику операционной системы, который решает: “ага, эта задачка, слабенькая, её отдаём энергоэффективным ядрам, а эту лучше быстренько прощелкать тяжелой артиллерией”.

Более того, система определяет, что у вас в приоритете в зависимости от того с каким окном вы сейчас работаете.

Например, вы работали в Premiere Pro и поставили проект на рендер, дальше переключились на Lightroom и стали крутить его. Система видит, что теперь вам нужны ресурсы под Lightroom, поэтому переключает Premiere на энергоэффективные ядра. Но стоило ли так заморачиваться, тем более для десктопных процессоров? Ответ — стоило!

К примеру, в играх 12900K быстрее чем 11900K на те же 19%. Но если вы будете играть и одновременно стримить, то прирост уже может быть 84%.

Данную тесную связку микроконтроллер + планировщик разрабатывали в плотном сотрудничестве с Microsoft. Но важная ремарка: всё оптимизировано только под Windows 11, в Windows 10 новые процессоры не будут столь эффективными.

В общем, мы поняли, да, Alder Lake — действительно очень быстрые, причем не только в бенчмарках, но и в реальных задачах. Но, как я уже говорил раньше, за всё придется платить. И в первую очередь придется платить энергопотреблением.

Теплоотвод и TDP

Да, новые процессоры Intel жрут очень много Ватт. Существенно меньше, чем процессоры предыдущего поколения, но всё равно много. Но, во-первых, это вполне предсказуемо и даже как-то приятно, потому что в характеристиках процессора впервые стали по-человечески указывать TDP.

Теперь помимо базового TDP, который для всех новых процессоров равен 125 Вт. Intel указывает турбо TDP, то есть честное максимальное тепловыделение, которого процессор может достичь в турборежиме, оно варьируется от 150 до 241 Вт.

При этом все новые процессоры K-серии могут хоть всё время работать в таком режиме, если надо и позволяет система охлаждения.

И другая хорошая новость — хоть процессоры и могут столько потреблять, делают они это далеко не всегда, а только при максимальной нагрузке.

Например, в современных играх, в которых бутылочное горлышко не процессоры, а видеокарты, энергопотребление новых процессоров Intel совсем небольшое.

Да, при максимальных нагрузках Intel греются нехило, но если нагрузка не полная, то энергоэффективные ядра дают о себе знать. Intel редко нагреваются выше 60 градусов.

Но на самом деле за такими результатами стоит очередная инновация. Чтобы энергоэффективнее отводить тепло, Intel сильно уменьшили толщину кремниевой подложки, которая, собственно, и нагревается. И сильно увеличили крышку, которая отводит тепло. Поэтому за перегрев новых процессоров переживать не стоит, главное не скупиться на хорошее охлаждение.

DDR5 и цены

Ну и раз уж мы заговорили про скупость, вы загорелись и решили перейти на 12-е поколение Intel, то вам придется потратиться.

Из-за нового процессорного разъема LGA1700 придется взять новую материнскую плату, а заодно прикупить новую быструю память DDR5, которая сейчас в дефиците и стоит совершенно неадекватно.

Да, можно на время перекантоваться на DDR4, но так вы потеряете в производительности, в особенности, в многопоточной. А также снова придется менять материнку, потому как не существует материнских плат с поддержкой и DDR4, и DDR5 — слишком разные стандарты.

Поэтому лучше сразу собирать ПК мечты. Например сборку от DigitalRazor. Политика компании — простая и понятная кастомизация. Компьютер, который нам предоставили, включает основные возможности по кастомизации: покраска, винилография, гравировка, обшивка карбоном.

Тут Intel Core i9 12900K с трехсекционным водяным охлаждением Cooler Master, NVIDIA GeForce RTX 3080 от ROG, парочка SSD, жесткий диск. В общем, отличный набор, но это лишь одна из конфигураций:

• Intel Core i9 12900K
• Система водяного охлаждения Cooler Master MasterLiquid ML360R RGB
• DDR5 Kingston FURY Beast 32Gb 5200MHZ (2 x 16GB)
• Материнская плата ASUS Z690 ROG MAXIMUS Z690 HERO
• Видеокарта ASUS NV RTX 3080 10GB GDDR6X ROG-STRIX-RTX3080-O10G-V2-GAMING
• Твердотельный накопитель SSD 500Gb Samsung 980 PRO M.2
• Твердотельный накопитель SSD 1TB Samsung 870
• Жесткий диск 3.5″ Seagate SATA-III 2Tb
  Блок питания 1000W

При помощи конфигуратора на сайте вы сможете выбрать все комплектующие и ничего не пропустить. Сервис автоматически всё проверит на совместимость и даже рассчитает графики производительности в играх для конкретно вашей сборки. При этом можно не просто выбрать корпус, а сделать свой дизайн с персональным принтом.

В общем, крутым технологиям — крутая сборка. В чём вы можете убедиться сами пройдя на сайт DigitalRazor.

Кроме того компании заботится о сохранности груза при доставке, обеспечивая надежности от повреждений: деревянный ящик, пенопакет. Удобство для клиента при обращении в сервис. Каждый ПК содержит QR-код, по которому открывается доступ к гарантийному талону, спецификации ПК, ну и собственно быстрое обращение в техническую поддержку.

Выводы

Что в итоге? Все текущие десктопные процессоры на фоне новых 12-го поколения от Intel выглядят крайне устаревшими, как в плане производительности, так и в плане поддержки технологий и инноваций. И это мы даже половины технологий не обсудили: новые чипсеты, новая система разгона ядер и памяти, новый техпроцесс, новые форм-факторы процессоров и так далее.

Но если коротко, новые процессоры Alder Lake определенно удались и это очень радует. После стольких лет застоя мы увидели старый-добрый Intel, который удивляет и задаёт тренды от чего становится только интереснее, чего нам ждать в будущем.

Федеральная торговая комиссия США (FTC) подала иск против компании NVIDIA в надежде заблокировать приобретение компании ARM, занимающейся разработкой полупроводников.

Впервые о сделке было объявлено в сентябре. Она предполагала покупку компании ARM за 40 миллиардов долларов США, что дало бы NVIDIA доступ ко всем технологиям ARM, поскольку компания продолжает расширяться в области вычислений с искусственным интеллектом. Теперь FTC утверждает, что сделка значительно «подавит» конкуренцию в отрасли и повлияет на другие технологические области, включая автомобильные компьютеры или центры обработки данных. Она назвала ARM «критически важным звеном», котороое поддерживает здоровую конкуренцию между NVIDIA и другими компаниями, и что слияние двух компании «подорвет» эту конкуренцию.

В ответ юридическая команда NVIDIA заявила, что намерена доказать, что сделка с ARM на самом деле выгодна для индустрии в целом и что все сохранят доступ к технологиям ARM через систему лицензирования.

«По мере того, как мы переходим к следующему этапу процесса FTC, мы будем продолжать работу, чтобы доказать, что эта сделка принесет пользу индустрии и будет способствовать конкуренции», — говорится в заявлении компании. «NVIDIA будет инвестировать в исследования и разработки ARM, ускорять дорожную карту и расширять свои предложения таким образом, чтобы усилить конкуренцию, создать больше возможностей для всех лицензиатов ARM и расширить экосистему компании». NVIDIA стремится сохранить открытую модель лицензирования ARM и обеспечить доступность ее IP для всех заинтересованных лицензиатов, нынешних и будущих».

Судебный процесс должен начаться 9 августа 2022 года.