Chip-Entwicklungskosten steigen rasant an, bald eine Milliarde US-Dollar pro Design?
Die Entwicklungskosten von Halbleiter-Chips explodieren seit der 7-nm-Fertigung angeblich. Nach dem 2-nm-Prozess dürften die Kosten dann schon in die Nähe der Milliarden gehen. Mit Abstand am teuersten ist dabei offenbar die Software.
Es ist schon lange kein Geheimnis mehr, dass die Entwicklung neuer Fertigungsprozesse und Chips immer aufwändiger wird. Während neue CPU- und GPU-Generationen früher jedes Jahr auf den Markt kommen, ist man hier inzwischen eher bei eineinhalb oder sogar zwei Jahren. Passend dazu steigen auch die Kosten - und das angeblich gewaltig.
Explodierende Kosten
Laut dem Twitter-Account The Transcript, der sich auf Daten des Beratungsunternehmens International Business Strategies (IBS) bezieht, kostet die Entwicklung eines 5-nm-Chips schon 449 Millionen US-Dollar. Im nächsten Schritt, mit der 3-nm-Fertigung, werden sogar 581 Millionen US-Dollar geschätzt, und bei der 2-nm-Fertigung sollen es schon 725 Millionen US-Dollar sein. Bei noch weiteren Prozessen wie etwa 18A (1,8 nm) dürfte es dann schon fast eine Milliarde pro Chip-Design sein.
Interessant ist bei den veröffentlichten Daten insbesondere ein Sprung von der 16-nm-Fertigung auf den 7-nm-Prozess: Dort haben sich die Entwicklungskosten angeblich mehr als verdoppelt. Beim nächsten Fertigungswechsel gab es außerdem erneut 80 Prozent Zuschlag. Bei den älteren Fertigungsprozessen waren die Sprünge hingegen angeblich kleiner.
Die nach Abteilung aufgeteilten Kosten sind dabei alle deutlich gewachsen. Bei allen Designs war die Entwicklung oder Beschaffung der Software dabei am teuersten. Als nächster Posten folgt die Verifikation, also die Fehlerkontrolle während allen Entwicklungsschritten. Noch einmal wesentlich günstiger ist die Umsetzung des entwickelten Designs in Fertigungsdateien. Als nächster Kostenpunkt folgt die Validierung, mit der fertige Chips auf Fehler geprüft werden. Die für Spieler gefühlt wichtigen Punkte, die IP und die Architektur, kommen hingegen als Letztes und sind damit angeblich vergleichsweise günstig.
Inwiefern die Verhältnisse und Zahlen der Grafik zutreffen, ist in der Praxis leider fraglich. Je nach Chipgröße dürften die einzelnen Posten beispielsweise deutlich abweichen, und viele der Ausgaben werden nicht doppelt anfallen, wenn man mehr als einen Chip im selben Fertigungsprozess entwickelt. Die realen Entwicklungskosten pro Chip dürften bei Unternehmen wie AMD, Intel und Nvidia also niedriger liegen.
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Auch dort steigen sie aber wohl an, weshalb Chiplet-Ansätze in Zukunft immer wichtiger werden. Durch das Aufteilen in mehrere, identische Chips erhöht man schließlich nicht nur die Yield-Rate, sondern man senkt auch die Anzahl unterschiedlicher Chips in den modernsten Prozessen. Dafür werden dann zwar verschiedene Interposer gebraucht, die aber in älteren Prozessen hergestellt werden und damit deutlich günstiger sind.
Quelle: via 3D Center
Dazu kommt natürlich ggf. die Entwicklung der Software auf dem Chip selbst, und bei solchen Projekten steckt man den geringsten Teil der Zeit in das Schreiben derselbigen und die meiste Zeit in das Prüfen. Einleuchtendes Beispiel wie wichtig das ist: Software im Auto.
Es gibt für jeden neuen Prozess neue Regeln nach dem die Schaltungen Designed werden müssen. Das wird immer komplizierter und es wird schon lange Computer gestütz erstellt. Weshalb Intel und viele andere Foschungszentren so scharf sind auf AI, da inzwischen selbst normale Computer Modelle lange berechnungszeiten brauchen und an Grenzen stoßen. Sprich die erste Technologie die Transistoren und Schaltungen drei Dimensional stapeln konnte, FinFET, ist langsam aus dem Rennen. Und Technologien Namens Nanosheet/Nanowire und GAA kommen. Was alles noch komplizierter macht.
Ganz zu schweigen von der Euv Produktion um solche Schaltungen überhaupt zu ermöglichen. DUV ist dagegen ein Witz.
Was am Ende aber nicht heisst das die Produzenten nicht mehr als nur die erhöhten Nebenkosten auf den Kunden Abzuwälzen um sich einen höheren Gewinn rauszuschlagen.
Auf der anderen Seite kann man aber auch Effizienzgewinne erwarten, wenn ein Unternehmen seit Jahrzehnten nichts anderes macht.
Ich habe das Gefühl in der Wirtschaft wedeln alle aktuell mit ihren angeblich enorm hohen Kosten um bei den Käufern Verständnis für steigende Preise zu wecken.
Wenn man sich aber mal die Zahlen dahinter anguckt, dann sieht man sprudelnde Milliardengewinne. Gerade die Elektronikindustrie hat sich die letzten Jahre dumm und dämlich verdient.
Das waren auch~11 Jahre ging auch habe wie Du auch die Regler bedient gehen tut alles.