Elektronik Samsung Electronics stellt neue Automotive-Prozessstrategie vor

Anbieter zum Thema

Felss Group GmbH

invenio AG

PIA AUTOMATION HOLDING GMBH

Samsung Electronics hat seine Geschäftsstrategie für den Halbleiterbereich für die kommenden Jahre vorgestellt. Im Fokus steht die europäische Automobilindustrie.

Auf dem Samsung Foundry Forum (SFF) Europe in München hat Samsung Electronics seine Geschäftsstrategie für den Halbleiterbereich für die kommenden Jahre vorgestellt. Im Fokus steht die europäische Automobilindustrie: Sie ist ein lukratives Geschäft. Nicht nur für die Autohersteller, sondern auch für deren Zulieferer – bis hin zu den Halbleiterherstellern. Diese profitieren zunehmend, da die Menge verbauter Elektronik in modernen Fahrzeugen seit Jahren nur eine Richtung kennt: nach oben. Das gilt umso mehr, seit der Anteil batterieelektrisch betriebener Autos an den Zulassungen steigt.

Kein Wunder also, dass Samsung Electronics, der Halbleitergeschäftsbereich des koreanischen Elektronikgiganten mit eigenen Foundries, sein Engagement in diesem wichtigen Markt verstärkt. Erst im September hat das Unternehmen erstmals auf der Internationalen Automobilausstellung IAA Mobility 2023 ausgestellt. Nun hat der Konzern auf dem Samsung Foundry Forum (SFF) Europe – quasi der hauseigenen regionalen Nabelschau – gemeinsam mit Kunden und Partnern des „Samsung Advanced Foundry Ecosystems“ (SAFE) die neuesten technologischen Trends und seine auf den europäischen Markt zugeschnittene Geschäftsstrategie präsentiert. Im Fokus stehen hier Spezialprozesse für Automobilkunden auf dem europäischen Markt.

Angesichts der zunehmenden Konkurrenz – auch Intel mit seinen Intel Foundry Services und TSMC setzen sich verstärkt als Chipfertigungspartner für europäische Schlüsselindustrien in Szene und planen den Bau von Chipfabriken in Deutschland – will sich Samsung Electronics mit umfassenden Prozesslösungen als Fertigungspartner etablieren. Die reichen nach eigenen Angaben von modernsten 2-nm-Prozessen auf 300-mm-Wafern bis hin zu Legacy-Prozessen auf 8-Zoll-Substraten.

Skalierung der eMRAM-Speicher von 28 nm auf 5 nm

Zurecht stolz ist man bei Samsung Electronics auf eine Entwicklung im Speicherbereich: Seit dem Jahr 2019 fertigt Samsung in seinen CMOS-Fabs kommerziell eMRAM-Chips (Embedded Magnetoresistive Random Access Memory) im 28-nm-FD-SOI-Prozess. FD-SOI steht für „Fully Depleted silicon-on-Insulator“ und bezeichnet eine Prozesstechnik, mit der sich besonders energieeffiziente Chips herstellen lassen. MRAM vereint vereinfacht gesagt die Vorteile von DRAM und NAND-Flash: Es lässt sich schnell beschreiben und auslesen und behält den Speicherinhalt ohne anliegende Spannung. Darüber hinaus hat es eine sehr gute Wärmebeständigkeit und funktioniert auch bei hohen Temperaturen zuverlässig.

Consumer Electronics Show

Das zeigen Automobilzulieferer auf der CES 2024 in Las Vegas

Auf dem SFF hat Samsung Foundry bekanntgegeben, dass man aktuell die Entwicklung basierend auf 14-nm-FinFET für AEC-Q100-Grade-1-Anwendungen vorantreibt. Noch 2024 will das Unternehmen die eMRAM-Technik mit dem 14-nm-Prozess realisieren. Ab 2026 soll die Technik fit für 8-nm-CMOS-Prozesstechnik sein. Laut Hersteller steigt im Vergleich zum 14-nm-Prozess die Bauteiledichte auf dem Substrat um satte 30 Prozent, während gleichzeitig das Datenverarbeitungstempo um ein Drittel zunimmt. Damit nicht genug: Samsung arbeitet bereits an 5-nm-eMRAM-Chips – als nach eigenen Aussagen erstes Unternehmen der Branche. Die Technik will man bis 2027 produktionsreif haben.

Bedarf an Embedded-Speichern explodiert

Mit seinen Entwicklungen läuft Samsung bei den Anwendern offene Türen ein: Der Speicherbedarf erhöht sich bei Autos von Generation zu Generation rasant. So werden autonom fahrende Oberklasse-Fahrzeuge bereits in wenigen Jahren etwa vier Terabyte flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher an Bord haben, schätzt etwa S&P Global Mobility in seinem neuen, vom US-Speicherhersteller Micron beauftragten Bericht – genug für Embedded-Software mit Milliarden Zeilen Code.

„Samsung Foundry treibt innovative Lösungen voran und baut ein erweitertes Portfolio auf, das den wachsenden Anforderungen unserer Kunden aus der Automobilbranche gerecht wird – insbesondere da jetzt das Zeitalter der Elektrofahrzeuge anbricht“, sagt Siyoung Choi, Präsident und Leiter des Foundry Business bei Samsung Electronics. Dafür stelle man ein breites Portfolio an Lösungen bereit: von Leistungshalbleitern über MCUs bis hin zu fortschrittlichen KI-Chips für das autonome Fahren.

Neuer Zulieferer-Gigant

Huawei bringt Autoteile-Sparte in Joint Venture ein

Automotive-Prozesslösungen von innovativ bis legacy

Auf dem Forum hat Samsung seine Roadmap für sehr fortschrittliche Prozesse angekündigt. So soll bis 2026 der hauseigene 2-nm-CMOS-Prozess für Automotive-Chips bereit für die Massenproduktion sein. Darüber hinaus erweitert Samsung Foundry sein 8-Zoll-BCD-Prozessportfolio (Bipolar-CMOS-DMOS). Der BCD-Prozess kombiniert die Stärken von drei verschiedenen Prozesstechnologien: Bipolar (B), CMOS (C) und DMOS (D) auf einem Chip und wird in der Regel zum Herstellen von Leistungshalbleitern eingesetzt.

Samsung Electronics plant, sein derzeitiges 130-nm-BCD-Portfolio für Kraftfahrzeuge bis 2025 um 90-nm-Prozessknoten zu erweitern. Mit dem 90-nm-BCD-Prozess sollen integrierte Schaltungen im Vergleich zum 130-nm-Prozess etwa 20 Prozent weniger Chipfläche beanspruchen.

Bei dieser Gelegenheit will man auch gleich die „Deep Trench Isolation“-(DTI-)Technologie implementieren: Tiefe, nichtleitende Strukturen zwischen den aktiven Bauteilen auf dem Substrat isolieren diese besser voneinander, so dass sich der Abstand zwischen den einzelnen Transistoren verringern lässt. Das Ergebnis ist eine höhere Leistungsdichte und 120 statt bisher 70 V Betriebsspannung. Samsung Foundry ist überzeugt, mit den neuen Chips die Palette möglicher Anwendungen erweitern zu können. Bis 2025 soll ein passendes Prozessentwicklungskit (PDK) verfügbar sein.

„Beyond-Moore“: Innovation mit der MDI-Packaging-Allianz

Das Thema Packaging wird auch für Samsung immer relevanter: Mit seinen SAFE-Partnern und Branchenakteuren aus den Bereichen Speicher, Gehäusesubstrate und Testing hat Samsung die „Multi-Die Integration (MDI) Alliance“ gegründet. Mit derzeit 20 branchenweiten Partnern entwickelt Samsung 2,5D- und 3D-Gehäuselösungen für Chiplet-Integration, „die für Anwendungen von der Automobilindustrie bis zum Hochleistungscomputer (HPC) maßgeschneidert sind“, verkündet das Unternehmen.

Laut Gibong Jeong, Executive Vice President und Head of Foundry Business Development Team von Samsung Electronics, stellt Samsung Foundry flexible Lösungen bereit, so dass Kunden wählen können zwischen Off-the-shelf-Standard- und applikationsspezifischen Custom-Chips, zwischen Legacy- und Advanced-Prozessknoten, zwischen Logik- und Speicherchips sowie zwischen Compute- und I/O-Chiplets – „integriert in einem einzigen Gehäuse“.

Angesichts der zunehmenden Komplexität sei alleiniges Vorankommen nur noch schwer möglich: „Wir glauben, dass Zusammenarbeit der Schlüssel zum Erfolg in dieser Branche ist“, ist Jeong überzeugt. Daher freue er sich auf die Kooperation mit Partnern, auch in der MDI-Allianz: „Samsung Foundry wird gemeinsam mit seinen Partnern die Ideen der Kunden in die Realität umsetzen.“ (me)

Gallium und Germanium

Kritische Rohstoffe: Bremst China das autonome Fahren aus?

(ID:49841796)