Black Baron

Японская компания Canon, известная своими фотоаппаратами и системами обработки изображений, рассматривает возможность использования передовых полупроводниковых технологий при производстве сенсоров для камер. По информации ряда отраслевых источников, компания планирует протестировать выпуск прототипов датчиков изображения с использованием 2-нанометрового техпроцесса, который разрабатывает японский производитель микросхем Rapidus.

Такой шаг выглядит необычным для отрасли. Исторически сенсоры изображений изготавливались по более «зрелым» технологическим нормам, поскольку их архитектура не всегда требует самых современных литографических процессов.

Почему датчики изображений редко используют передовые техпроцессы

В индустрии цифровой фотографии долгое время применялись сравнительно крупные технологические нормы производства. Например, многие современные сенсоры производятся по техпроцессам около 28 нм или даже более крупным.

Причина заключается в особенностях конструкции матриц. Основной элемент сенсора — фотодиод — должен эффективно улавливать свет. Для этого ему требуется достаточно большая площадь кремния. Если транзисторы внутри пикселя становятся слишком маленькими, это может привести к увеличению уровня шума, росту утечек тока и ухудшению качества изображения.

Поэтому многие производители предпочитают проверенные техпроцессы, которые обеспечивают стабильность и предсказуемость характеристик сенсоров.

Возможное применение 2-нм технологии

Тем не менее Canon решила изучить потенциал более передовых технологических норм. Согласно опубликованным данным, компания может заказать у Rapidus производство прототипов датчиков изображения с применением 2-нм техпроцесса.

Предполагается, что разработка будет вестись при поддержке компании Synopsys, которая предоставляет инструменты для проектирования полупроводниковых микросхем.

Важно отметить, что столь тонкий техпроцесс может использоваться не для всей структуры сенсора, а прежде всего для его логической части — схем обработки сигналов, управления и передачи данных. Это позволяет повысить скорость обработки изображений и снизить энергопотребление, не затрагивая фоточувствительную область пикселей.

Ожидается, что стоимость проекта может составить около 255 миллионов долларов. При этом примерно две трети расходов планируется компенсировать за счёт государственных субсидий Японии.

Поддержка Rapidus и роль государства

Rapidus является относительно молодым игроком на рынке контрактного производства микросхем. Компания была создана при поддержке японского правительства и крупных промышленных корпораций с целью возродить национальную полупроводниковую индустрию.

Canon также участвовала в одном из раундов финансирования Rapidus вместе с несколькими десятками других компаний частного сектора. В общей сложности производителю удалось привлечь около 1,7 млрд долларов инвестиций.

Тем не менее у Rapidus пока немного потенциальных заказчиков. Изначально компания планировала сосредоточиться на небольших партиях чипов, но с использованием самых современных литографических технологий.

Перспективы и поиск клиентов

Для обеспечения стабильной загрузки будущих производственных линий Rapidus активно ищет партнёров. Например, компания уже сотрудничает с американским стартапом Tenstorrent, который разрабатывает ускорители искусственного интеллекта.

Интерес к возможному сотрудничеству также проявляют японские технологические компании и исследовательские организации. В перспективе Rapidus рассчитывает не только освоить массовое производство 2-нм чипов, но и перейти к более тонким технологическим нормам.

Некоторые японские компании уже рассматривают возможность создания процессоров следующего поколения с техпроцессом порядка 1,4 нм, хотя подобные проекты находятся лишь на ранней стадии обсуждения.

Развитие Rapidus потребует значительных инвестиций. По оценкам отраслевых аналитиков, до начала следующего десятилетия на развитие инфраструктуры и технологий компании может потребоваться около 45 млрд долларов, значительную часть которых планирует предоставить государство.

Планы Canon по использованию 2-нм техпроцесса для датчиков изображения выглядят необычно для отрасли, где традиционно применяются более зрелые технологии производства. Однако применение передовой литографии для логических компонентов сенсора может открыть новые возможности — например, повысить скорость обработки изображений и улучшить энергоэффективность устройств.

Кроме того, сотрудничество Canon и Rapidus имеет и стратегическое значение: оно демонстрирует стремление японской промышленности укрепить собственную полупроводниковую экосистему и сократить зависимость от зарубежных производителей микросхем. Если проект окажется успешным, он может стать важным шагом на пути развития высокотехнологичного производства в Японии.