Kurnal

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HI36A0 分析

R (1)

これは最も詳細な Kirin 9000 の解釈を見つけることができるはずです(第三者)
Techinsights もこのチップの解析を行っているようです。

image
これは推定です。

しかし、私としては価格が非常に高すぎると思い、Dieshot に夢中になってしまいました。
それで書きました。
以下が本文です。

2022 年 12 月初め
いくつかの Hi36A0 のエンジニアリングサンプルを購入しました。
SMIC 製の自封装フラッシュメモリと展示用基板を持っていました。
IMG_1401(20230412-201755)
もう一つのHimFOP_(Hi Mechanical sample Fan Out Package)_もありました。
IMG_4209(20230619-225601)
開けてみると純粋なシリコンでした。
IMG_4211(20230619-225618)

IMG_4210(20230619-225616)
これが後の話です。
## 本文
Hi36A0 は Kirin 9000、Kirin9000 です。
正式な発表日は 2020 年 10 月 22 日です。
2020 年 42 週に発表されました。
現在知られている自分で調べた資料によると、
CS-ES-HVM の総時間は 1938TW-2038TW で、2021 年以降は **?** 封装、HVM の時間は不明です。
その中で、1938TW は干物が見たもので、存在があり、ああ、そしてその生産周期を証明しましたが、残念ながら資金が足りず、購入を行いませんでした。
画像の鳩
手元にあるのは 1952TW と 2037TW だけです。

チップ解析#

12 月初めに、いくつかの Hi36A0 のエンジニアリングサンプルを購入し、自封装フラッシュメモリを持っていました。

IMG_1402(20230412-201800)

pop 封装のため、風を吹きかけて bga を下にしました。
Hi36A0 のダイを得ました。
mmexport1681301795531

## シルク印刷番号解析
シルク印刷番号は
HISILICON-HI36A0-GFCV010-HR1381952-1952TW 01 01

このシルク印刷の解釈は
海思麒麟 - チップコード - バージョン番号 - 生産メーカー / 設備生産ライン / 時間 - 封装時間

HISILICON:海思麒麟
Hi36A0:前の 990 は HI3690 で、世代コードです。
GF CV010: CV010 はチップのステップを示し、このチップは研究開発サンプル(Engineering Sample)の中の予備生産品であり、正式版の GDS バージョン(通常の機械上)は一般的に GF CV100 です。GDS バージョンを変更すると、このチップの設計版図が変更されたことを示します。例えば、HI3690V100/HI3690V200990 4G/990 5Gで、内部シルク印刷と外部バージョンシルク印刷は同じです。

HR1381952を分解すると
HR: Fab、推測では TSMC Fab18
(H は Fab コード、R は生産ラインコードであるべきです。
以下は推測命名です。
(H,Y,G,C,D)(D,P,R)
H FAB18
Y FAB15
G FAB14
CD (SMIC: 上海 / SN1)
138: 生産ライン / 機台 / バッチ / チップの位置図?
1952:19 年 52 週の露光

1952TW:19 年 52 週に台湾で生産。

デキャップデータ#

これは表面上で見ることができるデータで、より深い研究が必要ですので、デキャップを行うしかありません。
ちょうど知り合いの開封会社に連絡があったので、開けました。
それでいくつかの画像を得ました。

Hi36a0

金属層の電子顕微鏡写真

WIN_20230213_20_48_42_Pro
金属層の金相顕微鏡写真

WIN_20230213_20_52_27_Pro

デキャップ後に電子顕微鏡で撮影しました。
Diemark が非常に明確に見えます。
HI36A0 GFCV010HI36A0 V100 ESバージョンです。

Diemark 解析
Huawei 内部のチップ設計では、一般的に二つのバージョンで CS のイテレーションを行います。CS1,CS2、例えば HI3690V100 は CS1、Hi3690V200 は cs2 です。

IMG_4219

Kirin9000 の開発コードはバルチモアBaltimore)で、バージョン番号 V100 は CS1 プランを示します。
このチップの Top Mark :_GFCV010_はBaltimore CS1 V100ESです。
他のダイを開けました。
微信圖片_20230704001602
この製品はBaltimore CS1 V100CSです。
IMG_4218(20230619-230625)

図のように、この機種は Huawei のエンジニアリング機で、エンジニアリング機のフレームに刻まれているのはAN00E-V4-B2で、元々のMate40Eproです。

解析
AN00 : モバイル版
E : 除外(Q,T/M,E: Q T/M(どのバージョンか忘れました)は MTK、E は除外)
V4 : V バージョン mark4、後のバージョンは VN です。

アライメントシステム分析#

画像 1

この図は(不明なメーカー)の機台の自動アライメントマーク(TTL?TSA?TIS?)で、もしかしたらアテナadvanced technology using high order enhancement of alignment)かもしれません。

スクリーンショット 2023-06-08 002058

規則的な亀裂の白い円はBumpポイントで、Fan Outのための予備のはんだ点を示しています。

WIN_20230213_20_50_22_Pro

重要なのはこの 1 枚の画像で、この画像TL5115H(TLS1SSH?)の右側には、規則的なストライプがあり、45 度回転した等間隔の線で構成されています。
これは明らかに、ASMLSmashSmart Alignment Sensor Hybrid)技術を示しており、このアライメントマークの幅は 38um(拡張可能)で、長さは 160um です。この技術の利点は、1 回のスキャンで Wafer-Mask の X/Y 軸方向の位置偏差分解能を得られることです。
この装置は機台のアライメント速度 / 効率を大幅に向上させましたが、先進的なプロセスは Orion を使用する必要があるようです。
これにより、TSMC が使用しているアライメントシステムが Smash であることが判断できます。この製品は EUV で使用されています。

SEM レポート#

これらは初期のデキャップで観察されたもので、私たちのアマチュア愛好者にはこれが限界です。
次のステップは SEM ですか?
SEM の鳩。

Dieshot 解析#

それでは、酸洗いを行ったので、Dieshot の描画を行うことができます。
市場にはすでに Kirin 9000 の Dieshot と初期のレイアウトがありますが、やるからにはしっかりとやりたいので、粗い描画に細かい補助を加えます。

Hi36a0 25%

特に言うことはありません、これでいいでしょう。

生産能力計算#

TSMC の公開情報に基づいて、生産ラインの推定を行います。

単台 3400B 機台の最高露光回数は 155 回/h です。
1 日で 3720 回の露光が可能です。

Kirin9000 の N5 EUV は約 90 Mask wafer で 12-15 枚の EUV Wafer が必要です(N5 は 81Mask(一般的には(69 193i mask+11-13)EUV Mask に変換され、EUV は本来 DUV5 枚 Mask の条件下で 1 回で済むが、問題はこれは最良の条件であり、実際の使用ではそうはならない)

公式は (3720/(12~15)
得られるのは単台 3400Bi のフル稼働で日産約 310~248Waferです。

また:
最初は 4 月に月産 30K。
その後、6-8 月に 50K に増加しました。
(更新:内通者に聞いたところ、だいたい 20k(2 月)-25k (3 月)-30k(4 月)-35k(5 月)-40k(6 月)-45k(7 月)-50k(8 月)、とにかく推定です)

公式は 生産能力 /(台 x 日)=100% 稼働率の場合、x 実際の稼働率です。

月産 30kWafer の場合:

稼働率 50%
3 0000/(248x30)=4.0322580 台
50% 稼働率 = 8.064516 台 3400B が使用可能
3 0000/(310x30)=3.22580 台
50% 稼働率 = 6.45161290 台 3400B が使用可能

月産 50kWafer の場合

稼働率 50%
5 0000/(248x30)=6.720
50% 稼働率 =13.440860 台
5 0000/(310x30)=5.3763440
50% 稼働率 =10.7526881 台

稼働率 60%
5 0000/(248x30)=6.720
60% 稼働率 =11.200 台
5 0000/(310x30)=5.3763440
60% 稼働率 =8.960 台
その後、月産が 50K に増加し、新たに 3-5 台の 3400Bが追加されました。

この5k waferの差額は何でしょうか?
つまり、
5000/(248X30)=0.6720
50%=1.3440860 台
5000/(310X30)=0. 53763440
50%=1.07526881 台
つまり、毎月 5k の生産能力が追加されると、その月に新たに 1-1.5 台の HVM の 3400B 生産ラインが追加されることになります。

つまり、2020 年 4 月(頃)には約 6~8 台の 3400B HVM 生産ライン(30k)があったことを示しています。
2020 年 6-8 月(頃)には新たに 3~5 台の 3400B HVM 生産ライン(45k)が追加されました。
2020 年 2-9 月の間、毎月平均して 1-2 台の 3400B HVM 生産ラインが追加されました(5k-7.5k)。

これらの情報は国内のインターネットにはありません。なぜならこれはデータの機密だからです。私は自分のデータに基づいて推測しました。
TIPS
なぜ EUV だけを計算したのか:なぜなら、1 枚の Wafer の生産プロセスではすべての Mask が先進的なプロセスであるとは限らないからです。一般的には Resistors、Metal/Via の 0-3 層が先進的なプロセスを使用し、残りは一般的に ArF 193(場合によっては KrF 248 または Hg i Line 365)です。

なぜ LELE を計算しなかったのか:LE は 1 枚の Mask を EUV Mask にカウントしています。

良率計算#

以下の計算はすべて
スリット幅は 0.08mm
エッジ除去は 0mm
ポアソンモデルです。

現在、TSMC のエンジニアリング開発段階では、2 種類のTEST Dieがあります。
A:256Mib SRAM+Logic+IO ブロック(17.92,mm2)4x4.48 で計算
B: 512Mib SRAM(9.891mm2) 3x3.297 で計算

平均良率 80%ピーク良率 90%(どこで見たか忘れました)。

計算公式

TSET D0 を求めます。

A の D0 は
1.25(80.27%) A1 80% 良率
0.6(89.89%) A2 90% 良率

B の D0 は
2.3(80.00%) B1 80% 良率
1.1(89.78%) B2 90% 良率

Kirin9000 の Die サイズ 10x10.6 で計算すると 596 個のダイを切り出すことができます。
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D0 を代入します。

A1:
D0=1.25
良率 = 30.7% 183/596
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A2:
D0=0.6
良率 = 54.75% 326/596
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B1:
D0=2.3
良率 = 14.01% 84/596
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B2:
D0=1.1
良率 = 34.86% 208/596
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理論上の最高良率の数字を使用すると、
ピークは D0=1.1
良率 = 34.86% 208/596
平均は=1.25
良率 = 30.7% 183/596
これは非常に高いですが、DTCO については言及していません....DTCO を計算に入れると複雑度が非常に高くなるため、今回は省略しました。

したがって、データは 2020 年 5 月におおよそ良率が 40% 前後で、2020 年 9 月 15 日に停止した際にはおおよそ 45% 程度であったことを示しています。

2020 年 5 月:D0=0.95 良率 = 39.72% 237/596
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2020 年 9 月 15 日:
D0=0.81 良率 = 45% 268/596
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明らかに、D0=1.25-1.1 は 2019 年 11 月のことです。

つまり、2020 年 5 月に急激な良率の向上があったか、稼働率が向上したことを示しています。

image

生産能力分析を加えると、

この製品の生産能力 Die=
Wafer で切り出せるダイの数 x 良率 x(機台の露光回数 / Wafer に必要なマスク)x 稼働率 x 機器の数 x 生産時間(時間)x 生産シェア比率

総生産能力 = 機器の数 X 生産時間 / Wafer に必要なマスク x 稼働率 x K1(例えば液滴発射器)

つまり、この製品の生産能力 Die の数 =
総生産能力 / 分配生産能力 x MPW x 良率

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総生産能力 = DPW* 良率 * (露光毎時 / 露光回数) * 稼働率 * 機台の数 * 生産時間 * 分配生産能力 * K1 プロセス因子:(DTCOx 液滴発射器の長時間稼働効率)
結果は以下の通りです。
2020 年 02 月:596x35% x (155/15) x50% x4x696x40% x85% x80%=816136.6528
2020 年 03 月:596x37% x (155/15) x50% x6x744x40% x85% x80%=1383411.93216
2020 年 04 月:596x38% x (155/15) x50% x7x720x40% x85% x80%=1604130.6624
2020 年 05 月:596x39.72% x (155/15) x50% x8x744x40% x85% x80%=1980148.53657
2020 年 06 月:596x45% x (155/15) x50% x9x720x40% x85% x80%=2442379.392
2020 年 07 月:596x45% x (155/15) x60% x11x744x40% x85% x80%=3701561.65632
2020 年 08 月:596x45% x (155/15) x60% x13x744x40% x85% x80%=4374572.86656
2020 年 09 月:596x45% x (155/15) x60% x13x360x40% x85% x80%=2116728.8064
HI36A0 の総生産能力は:18419070.51 枚、つまり 1841.9070 万枚の Hi36A0 がその変種 Hi36a0L/E を含んでいます。

以上のデータはすべて推測であり、実際と一致する場合は運が良いということです。著者は Kurnal で、転載する際は明記してください。

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