TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

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TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen
Quelle: newsroom.intel.com

TSMC hat den Bau einer weiteren Fabrik angekündigt, nachdem die örtliche Umweltschutzbehörde eine Freigabe erteilt hat. Die neue Fabrik ist für den 3-Nanomenter-Prozess gedacht und soll 2021 fertiggestellt werden. Bis Ende 2022, spätestens Anfang 2023, soll der Prozess soweit sein, dass erste Chips ausgeliefert werden können.

TSMC hat die Freigabe für den Bau einer neuen Halbleiterfabrik erhalten, in der Siliziumwafer im 3-Nanometer-Prozess belichtet werden sollen. Bislang waren die Planungen für den Bau der neuen Fertigungsstätte noch nicht bekannt - TSMC hat sie angeblich geheim gehalten, damit der Hauptkonkurrent Samsung nicht frühzeitig reagieren kann.

3-Nanometer-Chips spätestens ab 2023

Hintergrund für die Veröffentlichung der Pläne ist die nun erteilte Erlaubnis für den Bau der neuen Fabrik. Die Environmental Protection Administration hatte bedenken bezüglich des Strom- und Wasserverbrauchs des Standorts. Es wird erwartet, dass dieser zu 20 Prozent auf erneuerbare Energien und zu 50 Prozent auf wiederaufbereitetes Wasser setzen wird.

Die 28 Hektar umfassende Fabrik soll ab 2020 im Southern Taiwan Science Park gebaut und 2021 fertiggestellt werden. Im Moment entsteht dort bereits eine Fabrik für den Nachfolger des aktuellen 7-Nanometer-Prozesses, den 5-Nanometer-Prozess. Die ersten Chips aus der 3-Nanometer-Fertigung sollen Ende 2022 bis Anfang 2023 ausgeliefert werden.

Passend zum Thema: Intel-Fertigung: Standorte in Oregon, Irland und Israel werden ausgebaut

TSMC möchte mit der Investition in den neuen Standort wohl den Vorsprung vor der Konkurrenz wahren: Der aktuelle 7-Nanometer-Prozess des Unternehmens war bereits kurze Zeit vor dem Konkurrenzprozess von Samsung fertig. In TSMCs Prozess entsteht momentan bereits die Vega-Grafikkarte MI60, und ab kommendem Jahr sollen damit die kommenden Zen-Prozessoren hergestellt werden.

Intels vergleichbare 10-Nanometer-Fertigung ist im Gegensatz dazu bis heute nicht in der Serienfertigung angekommen. Der einstige Marktführer wurde damit inzwischen von der Konkurrenz überholt. Noch trister ist die Lage bei Globalfoundries, die den geplanten 7-Nanometer-Prozess komplett eingestellt haben.

Quelle: Gizchina, Taiwannews

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    • Kommentare (44)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        AW: TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

        Zitat von Two-Face
        In der Größenordnung (hehe, "Größen"ordnung ) wirken doch schon längst Quanteneffekte.
        Mal rechnen: ein Siliziumatom ist etwa 0,36nm groß. Schon 10 davon nebeneinander (also etwa 4nm) und man landet in der Welt der Quantenphänomene.
        Bei integrierten Schaltungen auf Siliziumbasis müsste also spätestens hier Schluss sein.

        Intel hat auch mal gesagt, bis 2017 haben wir Massenfertigung in 7nm. Hmpf. Das war glaub' ich 2013.
        Quanteneffekte werden seit Jahren in der Halbleiterindustrie berücksichtigt. Z.B. Flashspeicher würde ohne gar nicht funktionieren.

        Zitat von ZeXes
        Sehr interessant wird es auch wohin die Preise gehen mit den neuen Fertigungsverfahren.

        Es ist ja schon die Folie von AMD rumgegangen, dass 7nm weit mehr kostet, als 12nm. Wenn sich der Trend bewahrheitet, dann werden die zukünftigen Grafikkarten und Prozessoren nicht mehr bezahlbar sein.

        RTX4080TI = 2500€, RTX4080= 1500€, RTX4070= 1000€.

        RYZEN R7 5700X = 800€ R5 5600X= 500€, Intel noch paar hunderte mehr.

        Könnte durchaus sein, dass diese neuen Fertigungsverfahren der Tot für PC Gaming werden.

        3nm wird bestimmt krank teuer werden.
        Neue Verfahren sind immer deutlich teurer. Insbesondere pro mm², pro Transistor nicht immer (die Leaks zu AMDs 7-nm-Plänen sprechen für eher geringe Kosten), aber das liegt nur zu einem Teil daran, dass der Fertigungsaufwand steigt – und zum anderen Teil daran, dass der Prozess eben "neu" und damit meist konkurrenzlos ist, in der Entwicklung teuer war und die Fabriken umgerüstet werden mussten. Dementsprechend lassen sich die Foundrys neue Prozesse anfangs mit Gold aufwiegen. Wenn die Initialinvestitionen abbezhalt/-schrieben sind und Konkurrenz besteht, sinken die Preise aber auch wieder.

        Zitat von Incredible Alk
        Das gilt nach wie vor, das in dem Bereich Schluss ist da Quanten(tunnel)effekte zu groß werden. Der Punkt ist nur dass das bei REALEN 5-10 nm passiert, nicht bei den Markennamen 3 und 5nm deren echte Strukturgrößen etwa Faktor 10 größer sind.

        Die 10nm Intel bzw. 7nm TSMC sind bei realen etwa 35nm. Die 5nm und 3nm - Prozesse werden dann wohl in den Bereich um die 20-30 echte nm vordringen. Das ist zumindest Quantenmechanisch vermutlich noch beherrschbar. Danach wirds aber tatsächlich eng, so dass die Markennamen 2nm und 1nm (wenns real Richtung 10 nm geht) wohl das Ende der Fahnenstange sind und man auch nicht mit Pikometern im Namen anfangen muss.
        Man kann es nicht oft genug wiederholen: Auch wenn die Namensgebung der Nodes unabhängig von physischen Maßen festgelegt werden, passen sie derzeit gut zu den feinsten Strukturen. Faktor 10 größer ist das Kontaktierungsraster logischer Zellen, diese bestehen aber aus vier nebeneinander liegenden Finnen nebst Beschichtungen und Isolierungen dazwischen. Intels "10 nm" Finnen dagegen sind im aktiven Bereich nur circa 8 nm dick. Von TSMC kenne ich noch keine "7 nm"-REM-Aufnahmen veröffentlicht. In Anbetracht des einfacheren, platzraubenderen Zelldesigns müssten die einzelnen Transistoren hier aber noch schmaler ausfallen – z.B. 7 nm Finnenbreite.

        PCGH plus: Fertigungstechnik (Der für die hiesige Diskussion wichtigste Kasten ist frei lesbar. )
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        AW: TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

        Zitat von Two-Face
        In der Größenordnung (hehe, "Größen"ordnung ) wirken doch schon längst Quanteneffekte.
        Mal rechnen: ein Siliziumatom ist etwa 0,36nm groß. Schon 10 davon nebeneinander (also etwa 4nm) und man landet in der Welt der Quantenphänomene.
        Bei integrierten Schaltungen auf Siliziumbasis müsste also spätestens hier Schluss sein.

        Intel hat auch mal gesagt, bis 2017 haben wir Massenfertigung in 7nm. Hmpf. Das war glaub' ich 2013.
        Quanteneffekte werden seit Jahren in der Halbleiterindustrie berücksichtigt. Z.B. Flashspeicher würde ohne gar nicht funktionieren.

        Zitat von ZeXes
        Sehr interessant wird es auch wohin die Preise gehen mit den neuen Fertigungsverfahren.

        Es ist ja schon die Folie von AMD rumgegangen, dass 7nm weit mehr kostet, als 12nm. Wenn sich der Trend bewahrheitet, dann werden die zukünftigen Grafikkarten und Prozessoren nicht mehr bezahlbar sein.

        RTX4080TI = 2500€, RTX4080= 1500€, RTX4070= 1000€.

        RYZEN R7 5700X = 800€ R5 5600X= 500€, Intel noch paar hunderte mehr.

        Könnte durchaus sein, dass diese neuen Fertigungsverfahren der Tot für PC Gaming werden.

        3nm wird bestimmt krank teuer werden.
        Neue Verfahren sind immer deutlich teurer. Insbesondere pro mm², pro Transistor nicht immer (die Leaks zu AMDs 7-nm-Plänen sprechen für eher geringe Kosten), aber das liegt nur zu einem Teil daran, dass der Fertigungsaufwand steigt – und zum anderen Teil daran, dass der Prozess eben "neu" und damit meist konkurrenzlos ist, in der Entwicklung teuer war und die Fabriken umgerüstet werden mussten. Dementsprechend lassen sich die Foundrys neue Prozesse anfangs mit Gold aufwiegen. Wenn die Initialinvestitionen abbezhalt/-schrieben sind und Konkurrenz besteht, sinken die Preise aber auch wieder.

        Zitat von Incredible Alk
        Das gilt nach wie vor, das in dem Bereich Schluss ist da Quanten(tunnel)effekte zu groß werden. Der Punkt ist nur dass das bei REALEN 5-10 nm passiert, nicht bei den Markennamen 3 und 5nm deren echte Strukturgrößen etwa Faktor 10 größer sind.

        Die 10nm Intel bzw. 7nm TSMC sind bei realen etwa 35nm. Die 5nm und 3nm - Prozesse werden dann wohl in den Bereich um die 20-30 echte nm vordringen. Das ist zumindest Quantenmechanisch vermutlich noch beherrschbar. Danach wirds aber tatsächlich eng, so dass die Markennamen 2nm und 1nm (wenns real Richtung 10 nm geht) wohl das Ende der Fahnenstange sind und man auch nicht mit Pikometern im Namen anfangen muss.
        Man kann es nicht oft genug wiederholen: Auch wenn die Namensgebung der Nodes unabhängig von physischen Maßen festgelegt werden, passen sie derzeit gut zu den feinsten Strukturen. Faktor 10 größer ist das Kontaktierungsraster logischer Zellen, diese bestehen aber aus vier nebeneinander liegenden Finnen nebst Beschichtungen und Isolierungen dazwischen. Intels "10 nm" Finnen dagegen sind im aktiven Bereich nur circa 8 nm dick. Von TSMC kenne ich noch keine "7 nm"-REM-Aufnahmen veröffentlicht. In Anbetracht des einfacheren, platzraubenderen Zelldesigns müssten die einzelnen Transistoren hier aber noch schmaler ausfallen – z.B. 7 nm Finnenbreite.

        PCGH plus: Fertigungstechnik (Der für die hiesige Diskussion wichtigste Kasten ist frei lesbar. )
      • Von gaussmath
        AW: TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

        Zitat von Incredible Alk
        ...die höchstens mittel- bis langfristig erfolgversprechend sind.
        Na, es gibt doch bereits Tech-Demos. Eine davon heißt Battlefield V, glaub ich... ^^
      • Von Incredible Alk Flüssigstickstoff-Guru (m/w)
        AW: TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

        So ist es - es gibt sogar den Fall, dass Firmen ihre Produkte mit Verlust verkaufen (um zumindest einen Deckungsbeitrag für die Produktion zu haben). Das sollte bei NV in ihrer aktuellen konkurrenzlos schwebenden Situation aber ganz sicher nicht der Fall sein.
      • Von Zappaesk Volt-Modder(in)
        AW: TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

        Zitat von olletsag
        Wieso. Marge ist Gewinn und Gewinn fließt in die Entwicklung (auch Fertigung) oder deckt auch Kosten, nämlich die der nächsten Entwicklung. Denkst du nVidia ruht sich darauf aus. Das geben die sauber wieder aus. Wenn man von 3 Chips nur einen nutzen kann, wirds halt teuer für den einen. Zugeben tut das niemand, aber wissen (kalkulieren) tut man das vorher.
        Marge ist im Prinzip der Gewinn, ja, klar. Aber Kosten und Preis sind etwas anderes wie Gewinn. Gewinn und Kosten ergeben den Preis.
        Nach deinen Ausführungen muss bei einem teuren Produkt ja die Marge hoch sein - das ist natürlich hanebüchen und dutzendfach widerlegbar bei signifikant teureren Entwicklungen, höheren Kosten und Preisen. Marge und Kosten stehen ja auch in keinem zwingenden Zusammenhang.
      • Von Incredible Alk Flüssigstickstoff-Guru (m/w)
        AW: TSMC: Neue Fabrik, 3-Nanometer-Prozess soll spätestes 2023 anlaufen

        Zitat von gaussmath
        @Schaffe: Wie kommst du auf 10%? Die Grafiken, die im Internet zu finden sind, sagen was ganz anderes. Allerdings weiß man nicht, ob die nicht bloß schematisch, also nicht maßstabsgetreu sind.
        Die Grafiken sind garantiert nicht maßstabsgetreu aber 10% halte ich auch für viel zu wenig. Die Turing-Shader sind ein bisschen schneller als die Pascal-Variante, gestehen wir ihnen mal großzügig zu dass sie 10% mehr Platz verbrauchen könnten pro Shader. Ein imaginärer TU102 der einfach nur ein GP102 mit den neuen Shadern ist, und zwar wie gehabt 3840 davon wäre dann 518 mm^2 groß. Jetzt haben wir aber 754mm^2 vor uns. Platz, für rechnerisch 5590 Shadereinheiten oder um im Schema zu bleiben 5760 Stück.

        Klar weiß man als Außenstehender nicht, wie viel Cachestrukturen und Umgebungsparameter geändert werden müssen um die Auslastung sicherzustellen und wie viel sowas thermisch verbrauchen würde bzw. welchen Takt man da noch gehen kann um in den 250-300W zu bleiben - aber es wären nunmal faktisch 50% mehr Shader als eine TitanXP oder über 70% mehr Shadereinheiten als eine GTX1080Ti aktiv hat.

        Für mich ist klar, dass NVidia mit den Tensor/RTX-Cores sehr viel Rasterizer-Leistung "verschenkt" hat die ein solch riesiger Chip hätte haben können (egal obs jetzt 30, 40 oder 50% sind). Und diese Entscheidung dahingehend ist garantiert nicht gefallen weil man ja tolles Raytracing bieten will und die superinnovative Firma ist (das ist die offizielle Marketingversion) sondern schlicht weil man keinen Druck hatte und sich nicht selbst die eigenen Karten wegschießen möchte bzw. sich die Luft für eine 3000er Generation nehmen will.
        Wenn AMD einen Navi kaufbar gehabt hätte der so schnell wie eine aktuelle RTX2080Ti ist kannste dir sicher sein dass wir kein RTX gesehen hätten und es hätte eine GTX2080Ti mit 5000+ Shadern gegeben die AMD wieder wegföhnt. Aber so nen Navi gibts halt nicht. Dann kann man so Spielereien bringen die höchstens mittel- bis langfristig erfolgversprechend sind.
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