Neue Fertigungsprozesse: 2 nm mit Kostensprung - und eine Chance für China
Laut einer Analyse von Nikkei Asia werden die Fortschritte bei der Halbleiter-Entwicklung langsamer und teurer. Insbesondere der 2-nm-Prozess soll einen Kostensprung bringen. Gleichzeitig könnte die Situation eine Chance für China sein.
Den großen Halbleiter-Herstellern gelingt es zwar weiterhin, immer wieder neue Prozesse mit noch höherer Logikdichte vorzustellen. Gleichzeitig scheinen diese aber immer länger zu brauchen und zugleich teurer zu werden. Die Zeitschrift Nikkei Asia gibt hier nun einen entsprechenden Einblick, laut dem die Fertigungskosten in Zukunft rasant steigen sollen.
Immer langsamere Aufholjagd
Eine aus entsprechenden Unternehmensankündigungen zusammengestellte Grafik zeigt dabei, dass es zwischen der aktuellen 5-nm-Fertigung und den kommenden 4- und 3-nm-Prozessen jeweils einen kleinen Kostensprung geben wird. Deutlich teurer soll die Halbleiterfertigung dann aber mit dem 2-nm-Prozess werden. Ein Auslöser dürfte dabei die Änderung der Transistor-Bauart sein: Statt der bisher genutzten FinFET-Transistoren sollen denn bessere, aber komplexere GAA-Transistoren zum Einsatz kommen.
Quelle: Nikkei Asia
Die Halbleiterfertigung wird laut Nikkei Asia immer teurer. Besonders bei der 2-nm-Fertigung soll es einen Sprung geben.
Die steigenden Kosten, die neben der Fertigung selbst auch die Entwicklung betreffen, könnten dabei eine Chance für China werden. Das Land versucht seit Jahren, bei der Halbleiterfertigung aufzuholen. Wenn die großen Foundries Intel, Samsung und TSMC in Zukunft nun immer mehr Zeit und Geld brauchen, um neue Prozesse zu entwickeln, könnte sich der in Generationen gemessene Abstand zu Chinas fortschrittlichster Foundry, SMIC, reduzieren. Chiang Shan-yi, Leiter von TSMCs Forschungsabteilung, hält es sogar für möglich, dass der Fortschritt der Cutting-Edge-Foundries in 20 Jahren hinfällig sein könnte:
"The chip industry could eventually become a traditional industry 20 years from now, rather than the high-tech one it is now if there are no new solutions."
"Wenn es keine neuen Lösungen gibt, könnte die Chipindustrie in 20 Jahren eine traditionelle Industrie sein und nicht mehr die Hightech-Industrie, die sie heute ist."
Quelle: Nikkei Asia
Fertigungsprozesse der großen Foundries in der Zeitübersicht.
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Mit Blick auf China könnte das aktuell in den Fokus rückende Packaging dabei Chance und Risiko zugleich sein. Einerseits sind hier noch größere Sprünge möglich, andererseits könnte SMIC dadurch leichter mithalten. Gleichzeitig investieren Intel, Samsung und TSMC aber große Summen, um hier einen Vorsprung aufzubauen. Zudem könnte SMIC bald durch fehlende Lithografie-Maschinen mit High-NA-Optik ausgebremst werden. Denn während alle anderen Foundries diese für immer kleinere Prozesse nutzen wollen beziehungsweise müssen, dürfen die neuen Belichtungsmaschinen nicht nach China verkauft werden.
Quelle: Nikkei Asia via 3D Center
Wenn der Wafer teurer wurde und ich die identische Anzahl an funktionierender Chips aus dem Wafer bekomme, dann werden diese pro Stück teurer, simple Mathematik.
Warum der Wafer teurer wurde und ob die CPU/GPU eine höhere Transistordichte hat interessiert an dieser Stelle nicht, da es einzig um den Preis geht.
Das man im neuen Prozess mehr Leistung oder bessere Verbrauchswerte erzielen kann, steht auf einem anderen Blatt.
Und selbstverständlich bringt es etwas, wenn man 50% mehr Chips aus einem Wafer holt auch wenn dieser teurer wird. Das sind 50% mehr wie die Konkurrenz, welche über die gleiche Kostenstruktur bei der Herstellung verfügt! Das ist ein deutlicher Wettbewerbsvorteil!
Ich denke aber, alle anderen in diesem Thread sind nicht hinter der größten Masse an Chips her, sondern hinter der meisten Leistung für ihr Geld. Und betrachten deswegen sowohl die von der Transistordichte abhängige Leistung der Chips als auch die Kosten pro Wafer. Wer letzteres nicht macht und Leuten sogar Beleidigungen an den Kopf wirft, wenn diese es tun, sollte übrigens mit Betrachtungen einer "Kostenstruktur" vorsichtig sein...
Aus Verkaufsicht müssen die Chips auch performanter werden und das geschieht mit einem höherem Transistorbudget, was sich dann wiederum in der Fläche bemerkbar macht. Jedoch interessiert das den Kunden nicht und auch nicht die Preiskalkulation ob du jetzt mehr Transistoren für den Euro bekommst...
Der entscheidende Punkt ist hierbei wie viel Chips man aus dem Wafer bekommt und wenn dieser teurer wird und deine Chips nicht merklich kleiner, werden diese teurer und nichts anderes habe ich gesagt.
Als bestes Beispiel kann man hier doch die Zen Chiplets nehmen, die sind über die Generationen hinweg ähnlich groß geblieben und müssen aufgrund der teureren Waferpreisen folglich etwas in den Herstellungskosten gestiegen sein.
Ich bin jemand, der seine Hardware gerne 3-5 Jahre, teils auch länger nutzt, je nach Marktlage, Anforderungen und Preisen.
Aber für mich sieht das erstmal so aus, als würde uns da in den nächsten Jahren viel Stagnation erwarten. Entweder wirds nur sehr kleine Leistungssteigerungen geben oder man wird diese durch extreme Preise bezahlen.
Das hat sich ja eigentlich schon mit der aktuellen GPU Generation gezeigt. Im Midragne kaum Verbesserungen, im High End mehr Leistung für viel mehr Geld. Das wird also nur nochmal viel extremer.
Da sich die Anforderungen neuer Spiele aber (Pathtracing mal ausgenommen) nicht mehr signifikant erhöhen, solange keine neue Konsolengeneration am Markt ist, ist das aus Spielersicht in der Praxis wohl auch noch verkraftbar. Zumindest für die nächsten Jahre…
Wenn der Wafer teurer wurde und ich die identische Anzahl an funktionierender Chips aus dem Wafer bekomme, dann werden diese pro Stück teurer, simple Mathematik.
Warum der Wafer teurer wurde und ob die CPU/GPU eine höhere Transistordichte hat interessiert an dieser Stelle nicht, da es einzig um den Preis geht.
Das man im neuen Prozess mehr Leistung oder bessere Verbrauchswerte erzielen kann, steht auf einem anderen Blatt.
Und selbstverständlich bringt es etwas, wenn man 50% mehr Chips aus einem Wafer holt auch wenn dieser teurer wird. Das sind 50% mehr wie die Konkurrenz, welche über die gleiche Kostenstruktur bei der Herstellung verfügt! Das ist ein deutlicher Wettbewerbsvorteil!