Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Diskussion zu: Die Fertigungskosten steigen nach dem 14/16nm-Prozeß um +30% pro Node
Leonidas
2019-08-20, 16:23:41
Link zur News:
https://www.3dcenter.org/news/die-flaechen-normierten-fertigungskosten-steigen-nach-dem-1416nm-prozess-um-30-pro-node
Das ist die gleiche Folie die man schon vor einem Jahr gezeigt hat.
Eigentlich kaum vorstellbar, dass sich hier bei 7nm in dieser Zeit nichts an den Yields geändert, um die Situation zu verbessern.
Und 14 auf 7nm sind jetzt nicht so wirklich 2 Fullnodes, eher so in die Richtung 1,5 Fullnodes.
Thomas555
2019-08-20, 17:05:47
Dann bin ich gespannt, wann eine neue Technologie kommt.
Denn eine gute Programmierung will ja anscheinend niemand...
Da ist noch massiv Raum für Verbesserung bei AMD , das sieht man insbesondere wenn man sich Navi und Turing mal ansieht , letztere säuft bei vergleibaren Taktraten und doppelter Größe + Tensor cores sogar teils weniger weniger obwohl in 12nm.
Das was man einem durch einen neuen Fertigungsprozess fehlt kann man hier sicher durch Archverbesserungen reinholen.
iamthebear
2019-08-20, 18:44:03
Zur Ehrenrettung des 7nm-Nodes muß allerdings gesagt werden, das jener natürlich eigentlich einem doppelten Fullnode-Sprung entspricht – eigentlich steht da noch der 10nm-Node dazwischen, auch wenn selbiger nicht für PC-Produkte benutzt wurde (Intels 10nm-Fertigung entspricht übertragen der 7nm-Fertigung von TSMC und Samsung).
Das Problem ist, dass es bezogen auf die Packdichte eben keine 2 Full Node steps sind. Ryzen 3X hat grob die doppelte Packdichte als Ryzen 1X mit 12/14nm.
Bei den GPUs sieht es noch trauriger aus. Hier sindes gerade Mal 50% mehr Packdichte also etwas mehr als ein half node step.
100% mehr Packdichte bei 70% höheren Kosten entspricht einer Kostenreduktion von gerade einmal 15%. Wenn dabei nicht mehr Takt raus kommt und man im Gegensatz zur Smartphonebrance mit der geringeren Verlustleistung auch nicht viel anfangen kann, dann ist es natürlich verständlich, dass der Wechsel etwas träge ist.
Was 5nm angeht, so muss sich erst zeigen, ob dies wirklich ein Full node step zu 7nm ist oder nur ein Half node step.
Es ist jedoch auch möglich, dass die konstruierte Marketingblase mit EUV wieder entschärft wird und 7nm EUV wird echten 7nm entsprechen.
Leonidas
2019-08-20, 19:06:26
Das ist die gleiche Folie die man schon vor einem Jahr gezeigt hat.
Fast. Vor einem Jahr hat man diese gezeigt (5nm Node fehlend):
https://www.3dcenter.org/news/der-7nm-prozess-verdoppelt-die-fertigungskosten-auf-gleicher-chipflaeche
AMDoderNvidia
2019-08-20, 19:14:59
Ich hab mir gerade die Folien von Dr. Su angesehen, und ja, die sind auf jeden Fall sehenswert. Interessant finde ich, dass sie auch die "Software" in der Pflicht sieht, für zukünftige Performancesteigerungen mit beizutragen. Leider geht sie da jedoch nicht näher drauf ein. Es wird nur ROCm erwähnt... ich würde mir wünschen, dass AMD mal die ganzen Libraries, APIs, Tools, gpuopen.com, ROCm, OpenCL, usw. glattzieht. Da blickt doch kein Mensch mehr durch.
OpenCL ist jetzt tot oder nicht? Und wenn nicht, nutzt das jemand?
ROCm läuft (leider) nur unter Linux.
...
Gefühlt wird bei jedem Schritt über explodierende Kosten gejammert.
3DC könnte sich die Mühe machen, bei länger zurückliegenden Nodes zu verifizieren, wie sich Gejammer zu tatsächlichen Kosten nach Etablierung entwickelt haben.
Immerhin gibt man im Gegensatz zu früher zu, dass es sich immer noch lohnt. Lässt sich durch Folie 2 ja auch nicht mehr leugnen.
Das Auslassen von 10nm ist nicht hilfreich.
Die Die-Size-Grafik ist komplett absurd. U.a. ändern sich die Skalierungen, die Recicle-Limit-Linie hat sich über die Jahre verschoben, die Steigerungsgeraden sind selbst ohne geänderte Skalierung völlig belanglos, usw.
Es sind Marketing-Folien. Mehr nicht.
In der Analyse tritt 3DC wieder daneben. Die Aufgabe von XF/SLI war langfristig wohl doch ein Fehler.
Jetzt kann man die nötige Multichip-Lösung nur so noch so realisieren, wie ich ebenfalls schon vor Jahren skizziert habe: Basis inkl. Uncore-Teil plus weitere Core-Chips. Dabei ergibt sich das gleiche Problem wie z.B. beim Ryzen, dass man mehrere I/O-Varianten und bei unmonolithischem Ansatz schon in der Basis I/O- + Core-Chip braucht. Ersteres ist bei GPUs allerdings normal.
Eusti
2019-08-20, 23:42:25
Also sooooo dramatisch sieht es doch gar nicht aus:
Von 45 auf 14 sind -69% Flächenbedarf und +120% Kosten -> Jeder Transistor ist 78% billiger
Von 14 auf 5 sind -64% Flächenbedarf und +145% Kosten -> Jeder Transistor ist 72% billiger
Wenn man bedenkt, das sich das Entwicklungstempo erhöht hat (in 7 Jahren von 45 auf 14 und in 5 Jahren von 14 auf 5), dann geht das doch halbwegs in Ordnung.
Die Grafik sieht halt "extra" fies aus (nicht logarithmisch), um zu dramatisieren...
Leonidas
2019-08-21, 05:27:12
Stimmt auch wieder wieder @ Eusti. Ein gewisses Maß an Dramatisierung ist drin.
Wenn man bedenkt, das sich das Entwicklungstempo erhöht hat (in 7 Jahren von 45 auf 14 und in 5 Jahren von 14 auf 5), dann geht das doch halbwegs in Ordnung.
Moment eines hast du vergessen*, es werden mit jedem Schritt immer weniger Marktteilnehmer! Eigentlich haben wir ja nur noch ein Duopol bestehend aus Samsung & TSMC. Die Preise steigen dadurch so oder so noch stärker.
*Bzw. sollte auch berücksichtigt werden.
Die Preise steigen dadurch so oder so noch stärker.
Wie es aussieht eher das Gegenteil, angeblich soll ja ein nicht unerheblicher Faktor bei der Wahl von Samsung für 7nm die deutlich geringeren Kosten sein.
Am Highend-Foundry-Markt haben wir mittlerweile eher ein fast Monopol von TSMC. Intel und Samsung fertigen hauptsächlich für sich selbst, wobei Samsung aber unbedingt Marktanteile als Auftragsfertiger gewinnen will, und daher über den Preis unbedingt Marktanteile gewinnen will.
Leonidas
2019-08-22, 04:33:35
Weil Samsung ja will (und kann), gibt es noch Wettbewerb. Ansonsten ist TSMC allein zu wenig für einen "Wettbewerb", weil Intel in der Tat zu extrem nur für sich selber fertigt.
Eusti
2019-08-22, 07:36:06
Es ist ja nicht so, das es keinen Wettbewerb gibt. TSMC, Samsung, Intel, UMC, SMIC, NXP, diverse Chinesen....
Es ist nur so, das momentan keiner dem Tempo von TSMC folgen kann. Aufgrund einer nahezu perfekten Ausführung ihres Geschäftes, hat TSMC einfach alle anderen abgehängt (selbst Intel kommt da einfach nicht mehr mit).
Deshalb sind die Chips <=28nm duchaus zu günstigen Kursen zu bekommen. Richtig übertriebene Preise gibt es ja erst, wenn es in die absolute Spitzentechnologie geht. Und NUR WEIL DAS SO IST, gibt es eben diese Spitzentechnologie (-> Marktwirtschaft).
Wäre es nicht so, das man super Geld verdient, wenn man super Arbeit leistet, würde TSMC nicht so am Anschlag arbeiten. Das Geld haben die sich verdient. Das Wissen geht dann nach und nach in günstige (ältere) Technologie und Konkurrenz über.
Und ein Prozessor bei TSMC ist auch heute noch mehr als 50% billiger, als ein GLEICH SCHNELLER, Intel-Prozessor. Nur weil es diesen Wettbewerb gibt, gibt es extrem leistungsfähige Android Geräte für gerade mal 200 Euro.
Wezzbewerb ist nicht immer X86<>X86 oder ARM<> ARM. Wettbewerb ist auch X86<>ARM<>Turing<>...
Leonidas
2019-08-22, 10:21:00
Ich stimme fast vollständig zu. Insbesondere das es sich TSMC verdient hat.
Aber dennoch ist es so, das die anderen diesen Wettbewerb größtenteils gar nicht mehr anstreben. Sie liegen also nicht einfach zurück, sondern lassen es bewußt. Natürlich, weil es sich nicht lohnt - Anfangskosten zu hoch, TSMC zu weit weg, möglicher Gewinn gering.
Es ist nur so, das momentan keiner dem Tempo von TSMC folgen kann. Aufgrund einer nahezu perfekten Ausführung ihres Geschäftes, hat TSMC einfach alle anderen abgehängt (selbst Intel kommt da einfach nicht mehr mit).
[/QUOTE]
Naja, Samsung ist mehr oder weniger gleich auf, aktuell sogar leicht vorne in Sachen 7nm-EUV. Ob es langfristig die bessere Entscheidung war den 7nm ohne EUV zwischenzuschieben oder wie Samsung gleich alles auf EUV zu setzen wird sich erst zeigen müssen.
Auch ansonsten liefern sich die 2 eigentlich einen ziemlichen Schlagabtausch.
Bei 14/16nm war Samsung deutlich voran und hatte dabei sogar die bessere Packdichte, 10nm war ziemlich gleich auf, und jetzt bei 7nm hatte TSMC den Vorteil des einen "early" Prozess zu haben, der bei Samsung fehlt, dafür ist Samsung aber mit EUV voran.
Also insgesamt geben sich die beiden nicht viel, mal ist der eine mal der andere etwas voran.
Eigentlich kaum vorstellbar, dass sich hier bei 7nm in dieser Zeit nichts an den Yields geändert, um die Situation zu verbessern..
Naja es ist im Grunde genommen egal ob sich die Ausbeute verbessert hat. Hier geht es um den Preis pro Wafer, der signifikant gestiegen ist.
Sicherlich wird die Ausbeute mit der Zeit besser. Der Preis für einen 7nm Wafer bleibt gleich.
Wenn in 14nm und 7nm die Ausbeute gleich ist, wird ein 7nm Chip der genauso groß wie ein 14nm Chip ist, deutlich teurer sein weil die Wafer halt teurer sind
Naja es ist im Grunde genommen egal ob sich die Ausbeute verbessert hat. Hier geht es um den Preis pro Wafer, der signifikant gestiegen ist.
Cost per Yielded mm².
Es sind die Kosten für einen 250mm² Chip nicht pro Wafer, und die Kosten für den Chip verbessern sich durchaus mit dem Yield.
FlashBFE
2019-08-23, 15:04:45
Gefühlt wird bei jedem Schritt über explodierende Kosten gejammert.
Das sehe ich teilweise auch so. Zwar nicht bei jedem Schritt, aber es gab immer schon mal Prozesse, die teuer gestartet sind. Erinnert sich noch jemand an die Anfänge des 28nm-Prozesses, der jetzt im Nachhinein als günstiger Standardprozess gilt? Durch die schlechten Ausbeuten waren die ersten Chips auch pro Transistor genauso teuer wie die vorherigen 40nm. Die ersten Grafikkarten beider Hersteller in 28nm ließen sich jedes bisschen Mehrperformance bezahlen. Auch damals gingen schon solche Folien rum.
Natürlich ist es trotzdem so, dass die Prozesse technologisch immer aufwendiger werden und die Neuerungen langsamer kommen. Aber die Maschinen werden dafür entwickelt und eigentlich kann man einen Prozess erst rückblickend bewerten. Intels (ersten/aggressiven) 10nm-Prozess kann man schon fest als Fehlschlag in die Geschichtsbücher schreiben, aber der technologisch entschärfte 10nm+ kann durchaus noch erfolgreich werden, bis Intel mit EUV anfängt.
Das sehe ich teilweise auch so. Zwar nicht bei jedem Schritt, aber es gab immer schon mal Prozesse, die teuer gestartet sind. Erinnert sich noch jemand an die Anfänge des 28nm-Prozesses, der jetzt im Nachhinein als günstiger Standardprozess gilt? Durch die schlechten Ausbeuten waren die ersten Chips auch pro Transistor genauso teuer wie die vorherigen 40nm. Die ersten Grafikkarten beider Hersteller in 28nm ließen sich jedes bisschen Mehrperformance bezahlen. Auch damals gingen schon solche Folien rum.
Das ist kaum mehr vergleichbar.
Damals waren die neuen Prozesse am Anfang hauptsächlich "nur" wegen dem schlechten YIELD so teuer.
Dieser verbessert sich mit der Zeit, wodurch die Mehrkosten fast vollständig mit der Zeit verschwinden.
Bei den heute neuen Prozessen ist der Yield aber nur 1 Kostenfaktor unter vielen.
Multipatterning braucht wesentlich mehr Masken, und damit auch wesentlich mehr Prozessschritte und trägt damit ganz erheblich zu den Mehrkosten bei. Und das sind Mehrkosten die nicht verschwinden, egal wie gut der Yield wird.
Mit EUV lässt sich zwar beim Multipatterning einsparen, dafür verringert sich aber die Durchlaufzeit stark (ab 4-Fach DUV-Belichtung ist Single EUV-Belichtung in entwa gleich auf), die Geräte sind wesentlich wartungsintensiver und auch um ein Vielfaches größer. Damit bekommst du in der selben Fabrik mit EUV nur mehr einen Bruchteil der Wafer/Stunde gegenüber DUV, die Fabriken müssen also massiv ausgebaut werden um den alten Durchsatz zu erreichen.
Das sind alles Mehrkosten die bleiben, auch bei 100% Yield. Letzterer sollte übrigens theoretisch mit EUV besser als bei DUV mit Multipatterning sein.
Ferenzo
2019-08-24, 11:06:42
Das Thematisieren des "Gejammers" finde ich gut, schließlich steigern die meisten Hersteller in dieser Branche seit Jahren ihre Umsätze und Gewinne, die Produkte werden immer teurer (siehe x86 CPUs) und die Kosten für neue Technologien expoldieren ja doch nicht so, wie die Folien zeigen (oder auch nicht zeigen wollten). TSMC und Samsung geben echt gut Gas, irgendwie bin ich allmählich gespannt, was Intel denn da nun releasen möchte, vielleicht kommt ja bald ein 7nm Hammer :O
Leonidas
2019-08-25, 05:11:25
Der 7nm-Hammer von Intel kommt sicherlich. Nur mit dem "bald" dürfte das nix werden. Intel gibt ja selber 2021 als frühestmöglichen Termin an - da dürfte es aber nur ein allererstes Produkt geben und nicht gerade das, was dann "hämmert".
Yield war noch nie der einzige Kostenfaktor.
Top Notch war schon immer vergleichsweise teuer.
Je mehr, desto stärker verteilen sich die Entwicklungskosten.
Viele Produkte wären nicht verkaufbar, wenn durch alte Herstellungsprozesse limitiert.
Wenn die Entwicklungskosten jeweils 'abgeschrieben' sind, werden moderne Techniken wegen der relativ gesehen geringeren laufenden Kosten schlagartig viel attraktiver als alte.
AMD hat Jahre lang Verluste eingefahren, obwohl die Kosten angeblich im Vergleich nicht so hoch waren.
Wirtschaftskrisen, Naturkatastrophen, Schweinezyklen, (Handels)kriege, ...
Kann man noch etliche Zeilen weiter führen.
Wie gesagt wäre interessant aufzuzeigen, was jeweils von den Warnungen über steigende Kosten übrig geblieben ist. Ohne näher auf die Gründe einzugeben. Denn die Einflüsse sind vermutlich so komplex, dass man zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten damit füllen könnte. Und natürlich haben sich die Bedingungen über die Jahre geändert. Das Gejammer mag auch mal berechtigt sein.
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