GlobalFoundries apunta a chips de rendimiento comparable al 7 nm sin litografía EUV

GlobalFoundries dice que su proceso FDX Fusion busca combinar rendimiento de clase 7 nm con transistores planares y sin herramientas EUV. La empresa prevé iniciar la producción para clientes en 2028 y apunta a la fabricación de alto volumen en 2030, aunque su densidad lógica correspondería a la clase 8 nm.

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• FDX Fusion usaría tecnología FD-SOI y litografía DUV, sin recurrir a herramientas EUV ni a transistores FinFET.
• Sudipto Bose afirmó que la meta frente a la generación FDX actual es lograr 30% más rendimiento y 40% menos consumo, con polarización adaptativa de cuerpo.
• GlobalFoundries planea ofrecer producción inicial para clientes en 2028 y alcanzar fabricación de alto volumen en 2030, en su planta de Dresden.

GlobalFoundries prepara FDX Fusion, un proceso que, según la compañía, busca ofrecer rendimiento y eficiencia comparables a los de tecnologías de clase 7 nm sin utilizar herramientas de litografía ultravioleta extrema, conocidas como EUV.

En su hoja de ruta para IA física, la empresa presenta FDX Fusion como una plataforma de rendimiento digital de un solo dígito en nanómetros. Sudipto Bose, vicepresidente de la unidad de negocio FD-SOI de la empresa, explicó a Tom’s Hardware que la plataforma se basa en transistores planares avanzados y tecnología FD-SOI, o silicio sobre aislante totalmente agotado. La meta es abrir una alternativa a procesos FinFET, con una estructura distinta y un enfoque en aplicaciones que combinan lógica, radiofrecuencia y memoria.

La distinción entre rendimiento y densidad resulta central para entender la denominación que utiliza GlobalFoundries. Bose indicó que FDX Fusion tendrá una densidad lógica de 14 millones de compuertas por milímetro cuadrado, una cifra que la compañía compara con la clase 8 nm de la industria; al estimar cuatro transistores por compuerta NAND de dos entradas, el material de origen la sitúa en torno a 56 millones de transistores por milímetro cuadrado. Por eso, “clase 7 nm” describe una meta de potencia y rendimiento, no una promesa de densidad equivalente a la de un nodo FinFET de 7 nm.

El proceso apunta a duplicar la densidad de compuertas digitales frente a la generación actual de FDX, 22FDX y 22FDX+, y Bose describió la mejora como 2,2 veces en esa comparación. La empresa también combina esa lógica con opciones de memoria no volátil embebida y SRAM, además de capacidades analógicas y de radiofrecuencia. Ese planteamiento busca que los clientes puedan ajustar el diseño al uso final, en lugar de optimizar exclusivamente el tamaño del chip.

La arquitectura conservará la polarización adaptativa de cuerpo, una característica de FD-SOI que permite variar el voltaje aplicado al cuerpo del transistor y ajustar su comportamiento. La polarización directa puede favorecer el rendimiento al reducir el voltaje de umbral, mientras que la inversa puede reducir fugas de corriente. Bose dijo que esta capacidad será una parte inseparable de la plataforma y la vinculó con las metas de consumo y desempeño de FDX Fusion.

Aplicaciones: conectividad, borde y radar

GlobalFoundries no presenta FDX Fusion como una plataforma para fabricar procesadores centrales de alto rendimiento. Según Bose, el foco en centros de datos está en los circuitos de conectividad que reciben señales ópticas, las convierten en eléctricas, las amplifican y las llevan hacia los chips de cómputo. La compañía ya participa en esa cadena con fotónica de silicio y silicio-germanio, y espera ofrecer FDX Fusion como otra opción para circuitos como amplificadores de transimpedancia y recuperación de reloj.

La conectividad también abarca productos de Wi-Fi, Bluetooth, comunicaciones celulares y satelitales. Bose sostuvo que la plataforma apunta a elevar las capacidades de radiofrecuencia, con una frecuencia de transición y frecuencia máxima de oscilación, fT/fmax, de 500 GHz, o 0,5 THz. En su descripción, ese desempeño podría respaldar circuitos de datos de alta velocidad y aplicaciones de radar, aunque la empresa aún debe completar el desarrollo y demostrar el proceso a sus futuros clientes.

En el segmento automotor, GlobalFoundries señaló que tiene una exposición importante al radar de 81 GHz y que busca ayudar a sus clientes a ampliar sus portafolios. La empresa también considera microcontroladores automotrices y dispositivos para sistemas de asistencia y procesamiento en el borde. El proceso, de acuerdo con Bose, aspira a servir a chips que perciben el entorno y ejecutan inferencias localmente, una categoría que incluye aplicaciones de visión y reconocimiento de voz.

La empresa describe esa estrategia con el marco “sentir, pensar, actuar y conectar”, que denomina IA física. Bose mencionó como ejemplos los sistemas de visión e inferencia en automóviles y humanoides, así como dispositivos que reconocen voz y extraen conclusiones en el propio borde de la red. También afirmó que los primeros diez clientes con los que interactúa para FDX Fusion se concentran en aplicaciones de borde o en conectividad para centros de datos, aunque la adopción dependerá de que el proceso cumpla las especificaciones de cada proyecto.

Costos, litografía y objetivos de rendimiento

La principal ventaja económica que GlobalFoundries atribuye a FDX Fusion es evitar las herramientas EUV y sus costos asociados, incluidos los juegos de máscaras. Bose sostuvo que el diseño debería ofrecer un costo de máscaras inferior al de tecnologías de 6 nm y que la fabricación sin EUV podría brindar más flexibilidad en tiempos de ciclo y ubicaciones productivas. Sin embargo, no afirmó que la plataforma ya tenga un costo definitivo: explicó que la empresa seguirá afinando sus estimaciones conforme avance el trabajo dentro de la fábrica.

La comparación de rendimiento que propone la compañía incluye objetivos específicos frente a su FDX actual. Con polarización adaptativa de cuerpo y bajo condiciones normalizadas, Bose señaló una meta de 30% más rendimiento y 40% menos consumo de energía frente a la generación vigente; añadió que el resultado dependerá de la aplicación. Para un núcleo estándar, la empresa busca al menos una mejora de 20%, una referencia que todavía debe validarse en silicio y en diseños concretos.

Frente a procesos de otros fabricantes, la tabla incluida en la entrevista presenta objetivos de 5% menos potencia y 4% más rendimiento que N7, bajo las condiciones indicadas en ella, mientras que las cifras frente a 12LP+ son 20% menos potencia y 16% más rendimiento. Bose explicó que el resultado no depende solo de la densidad, sino también de las propiedades de consumo y desempeño del sistema, por lo que la comparación final debe considerar la carga de trabajo y el diseño. La compañía no ofreció una cifra de densidad lógica para todas las comparaciones de la tabla.

La ausencia de EUV no significa que el proceso vaya a utilizar sin cambios las instalaciones existentes. Bose confirmó que GlobalFoundries necesitará nuevas herramientas para FDX Fusion y que su trabajo incluirá equipos de litografía, grabado, deposición y metrología, aunque todavía no detalló el reparto de inversiones. La empresa pretende reutilizar cuanto pueda de la cadena frontal de fabricación de transistores en Dresden, pero reconoció que el proceso será más complejo que sus líneas actuales FD-SOI de clase 22 nm y FinFET de 12 nm.

Calendario, clientes y desarrollo del ecosistema

El calendario divulgado distingue entre la llegada inicial a clientes y la fabricación masiva. Bose dijo que la producción inicial para clientes está prevista para 2028, mientras que 2030 es el objetivo interno para alcanzar fabricación de alto volumen. Esa meta dependerá de las primeras aplicaciones, de los clientes y de la evolución del proceso; por tanto, no equivale a una garantía de que la producción masiva comenzará necesariamente en esa fecha.

GlobalFoundries prevé publicar una primera versión del kit de diseño de procesos, conocido como PDK, a mediados de 2027. Bose indicó que la compañía ya conversa con proveedores de herramientas de automatización de diseño electrónico y que trabaja para que el ecosistema incluya flujos digitales, analógicos y de radiofrecuencia, junto con propiedad intelectual compatible. Los primeros años estarán centrados en clientes piloto y en componentes como celdas estándar, entradas y salidas y SRAM.

La disponibilidad de bloques más complejos dependerá de las aplicaciones que primero pasen a producción. Bose citó como ejemplos PCIe Gen 4 y Gen 5, LPDDR6 y DisplayPort, y explicó que GlobalFoundries ampliará el catálogo de propiedad intelectual a medida que maduren las necesidades de los clientes. La entrevista también señala que BMW, Bosch, NXP, Siemens y Tesla fueron mencionadas en el contexto de compañías que han planteado requisitos a la cadena de suministro, pero Bose no confirmó que cada una de ellas vaya a fabricar necesariamente un chip en FDX Fusion.

La estrategia de diseño incluye a MIPS y ARC, además de experiencia con RISC-V. Bose describió a MIPS como cliente interno y socio, y dijo que la empresa desarrollará junto a esa firma una plataforma orientada a IA física que combine sus capacidades con las de FDX Fusion. Según el ejecutivo, contar con un socio interno puede acelerar la creación de chips de prueba y la retroalimentación sobre el proceso; los anuncios sobre productos específicos, añadió, llegarán cuando estén listos.

Una plataforma todavía por demostrar

GlobalFoundries también trabaja en sustratos de silicio tensionado con CEA-Leti y Soitec, bajo el programa FAMES, con el objetivo de mejorar la movilidad de los portadores de carga y el rendimiento de los transistores. Bose atribuyó a GlobalFoundries la propiedad intelectual central de FDX Fusion y aclaró que, más allá del trabajo de ingeniería de sustratos, la plataforma no se basa actualmente en propiedad intelectual precompetitiva de CEA-Leti. La tecnología de sustratos ya mostró viabilidad en laboratorio, mientras los socios perfeccionan su proceso de fabricación.

Los detalles de las dimensiones físicas del proceso siguen pendientes. Bose no reveló el paso de compuerta con contacto ni los pasos metálicos, y dijo que la empresa quiere obtener primero silicio y conversar con clientes antes de divulgar esas cifras. Añadió que la mitad del gasto de investigación y desarrollo se destina al transistor y a los sustratos tensionados, mientras que la otra mitad se concentra en los pasos de compuerta y metal necesarios para alcanzar la densidad anunciada.

El ejecutivo describió FDX Fusion como el transistor planar más avanzado que GlobalFoundries ha intentado fabricar y como una línea sin EUV de gran complejidad. La empresa busca que sus costos operativos sean competitivos frente a diseños de clase 7 nm o 6 nm, y plantea que los menores costos de máscaras faciliten varios diseños para distintas aplicaciones. Aun así, Bose señaló que el precio de fabricación se definirá con los clientes y que la compañía necesita completar ciclos de producción internos antes de conocer mejor sus costos.

La compañía no anunció un calendario para una segunda generación de FDX Fusion. Bose dijo que algunos desarrollos permanecen en sus laboratorios, entre ellos avances en memoria no volátil, enrutamiento para herramientas de diseño, plegado de chips e integración 2.5D, y que la retroalimentación de los clientes ayudará a definir el siguiente paso. GlobalFoundries suele actualizar su hoja de ruta en su simposio tecnológico anual, pero por ahora la prueba decisiva será convertir sus objetivos de densidad, consumo y rendimiento en resultados de fabricación y productos comerciales.

Imagen original de DiarioBitcoin, creada con inteligencia artificial, de uso libre, licenciada bajo Dominio Público.

Este artículo fue escrito por un redactor de contenido de IA y revisado por un editor humano para garantizar calidad y precisión.

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