TSMC: 3-nm-Fertigung "on track", 5-nm-Fertigung in die Massenproduktion gestartet
Auftragsfertiger TSMC hat seinen neuesten Quartalsbericht veröffentlicht. Zugleich gab das Unternehmen auch Einblicke in aktuelle und künftige Entwicklungen.
TSMC hat jüngst seine aktuelle Quartalszahlen bekanntgegeben. Einhergehend mit den aktuellen Geschäftsergebnissen gab der taiwanesische Auftragsfertiger ebenfalls die gewohnten Einblicke in die zukünftigen Entwicklungen bei der eigenen Chipherstellung sowie den aktuellen Stand der Dinge.
Keine Verzögerungen bei 3-nm-Fertigung, TSMC sei "on track"
Gemäß den Aussagen des TSMC-CEO C.C. Wei liege man bei der 3-nm-Fertigung im Plan und der Risikoproduktion im kommenden Jahr sowie der darauffolgenden Fertigung entsprechender Chips in Serie, geplant für das zweite Halbjahr 2022, stehe nichts im Wege.
Weiterhin werde TSMC bei der 3-nm-Fertigung auf FinFETs setzen und keine neuen und riskanteren Wege beschreiten. Gerüchte um den Einsatz vom Gate all around (GAA) in der 3-nm-Fertigung, wie es beispielsweise Samsung mit der Bezeichnung Multi-Bridge Channel FET (MBCFET) plant, sind somit vom Tisch.
Hinsichtlich der Vorteile künftiger 3-nm-Chips von TSMC spricht das Unternehmen von einer 70 Prozent gesteigerten Transistor-Dichte gegenüber aktueller 5-nm-Produkte. Zugleich steige die Leistung zwischen 10 und 15 Prozent beziehungsweise gehe die Leistungsaufnahme um 30 Prozent zurück. TSMC befände sich bereits jetzt schon in Gesprächen mit den ersten Partnern und potenziellen Abnehmern von 3-nm-Chips. Die stammen aus den Bereichen Smartphones sowie auch HPC.
5nm startet in die Massenproduktion
Was den zuvor anstehenden Sprung in Sachen Integrationsdichte in Form der 5-nm-Fertigung (N5) betrifft, verkündete TSMC, dass man in die Massenproduktion gestartet sei. Für dieses Jahr erwarte man, dass etwa zehn Prozent des Gesamtjahresumsatz auf die N5-Fertigung zurückzuführen sein werden.
Man verzeichne mehr Tape-Outs als bei der 7-nm-Fertigung im vergleichbaren Zeitraum, heißt es seitens des Unternehmens. Zugleich gab TSMC jedoch auch zu verstehen, dass die 5-nm-Fertigung komplexer ausfalle und eine erhöhte Vorbereitungszeit damit einhergehe.
Die Ausbeute sei indessen gut und liege über den Erwartungen, gleichwohl die Kosten hoch sind. Zwar wolle TSMC auch aufgrund der langen Laufzeit des Technologieknotens hier nachjustieren. Die ersten Produkte auf der frischen 5-nm-Basis könnten jedoch nicht gerade ein Schnäppchen werden. Betrachtet man die vornehmlichen Großabnehmer, so wird das bei Apple und den gewohnt hohen Preisen für iPhone und Co. weniger ins Gewicht fallen. Anders sähe es da schon bei AMD aus.
Gerüchte um "5nm Enhanced" für AMD
AMD und TSMC pflegen indessen eine offenbar besondere Geschäftsbeziehung, sodass der Auftragsfertiger eine verbesserte und zugleich angeblich exklusive Variante der 5-nm-Fertigung für den Großkunden aufgezogen habe. So berichtet es zumindest pcgamer.com, die eine maschinelle Übersetzung einer aktuellen Meldung der chinesischen Seite Chainnews zur Grundlage nehmen. Nachdem man mehrere Quellen durchforstet habe, sei man jedoch zu dem Schluss gekommen, dass die besagte und verbesserte 5-nm-Fertigung nicht zwangsläufig nur AMD offenstehe. Daher sei die Behauptung vorerst mit Vorsicht zu genießen. Zum Einsatz kommt die 5-nm-Fertigung bei AMD-Produkten erst in der übernächsten Zen-Generation (Zen 4) und wahrscheinlich auch der dann existierenden RDNA-Nachfolge.
Zuvor geht es gemäß AMD-Roadmap mit Zen 3 weiter. Wie auch aktuelle Zen 2-Produkte wird Zen 3 auf einem 7-nm-Technologieknoten basieren. Allerdings greife AMD zu einer von TSMCs verbesserten 7-nm-Fertigungen. Offen ist aber noch, welche Fertigung konkret in Anspruch genommen wird. TSMC hat sowohl N7P ohne EUV-Einsatz als auch N7+ mit EUV im Portfolio. Zumindest bei den Chips der kommenden Next-Gen-Konsolen verzichtet AMD auch Extreme Ultraviolet, allerdings wird hier von "7nm Enhanced" gesprochen.
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Als Zwischenschritt zwischen 7nm und 5nm bietet TSMC derweil ab Jahresende 2020 einen 6-nm-Fertigungsprozess (N6) an. Dabei handelt es sich um eine aufpolierte Variante von N7+ mit ausgeweitetem EUV-Einsatz, der mit Designs und Tools aus der 7-nm-Fertigung kompatibel ist. Versprochen werden für N6 deutliche Kostenvorteile, während die Umsetzung schneller als bei N5 vonstattengeht. Dadurch solle sich eine Vielzahl von Kunden angesprochen fühlen.
Quelle: via computerbase.de
nVidia dagegen kann zusätzliche Zugewinne auch bereits alleine aufgrund des modernisierten Fertigungsprozesses erzielen; von daher erscheint es auch unwahrscheinlich, dass sich zum Jahresende hin eine Überraschung zugunsten von AMDs RDNA2 zeigen wird. Man wird auf nVidia aufschließen und wahrscheinlich endlich auch wieder HighEnd anbieten, mehr aber auch nicht.
Btw, der N7P bietet keine nennenswerten Vorteile ggü. dem N7+, insbesondere nicht strom- und performancetechnisch. Gemäß TSMCs Vergleichzahlen zum N7 ist der wesentliche Vorteil des N7+ die geringfügig höhere Logikdichte aufgrund der vier EUV-Lagen, also durchaus verständlich, warum es Apple wohl leicht fiel auf EUV zu verzichten und stattdessen für ihren A13 den N7P zu verwenden.
Der N7+ verwendet komplett andere, inkompatible Design Rules, d. h. man müsste die Chips auf Basis des N7+ komplett neu entwickletn und validieren, etc., was noch einmal beträchtlich Geld und Zeit kostet.
Als nächster Schritt käme, wenn dann TSMCs N6 (fünf EUV-Lagen) infrage, der ab frühestens Ende 2020 in die HVM überführt werden soll, was für RDNA2 jedoch bereits zu spät ist, d. h. in 2020 wird alles auf dem N7P verbleiben (voraussichtlich auch die CPUs).
Vielleicht wird es jedoch in 2021 bspw. N6-basierte GPU-Updates geben, denn dass AMD mit Consumer-GPUs frühzeitig auf den N5(P) wechselt, erscheint kostentechnisch eher unwahrscheinlich, denn hier musste man in den letzten Jahren immer einen Teil der Marge für den Konkurrenzkampf mit nVidia opfern und aktuell sieht es nicht danach aus, als wenn sich daran vorerst etwas ändern wird. (5 nm kommen im 2HJ21 hauptsächlich für das Zen4-Chiplet und vielleicht CDNA-basierte GPGPUs infrage.)
Sodass man statt des wohl besseren und teureren N7+ Prozesses eher N7P nutzt, welcher günstiger aber auch nicht ganz so potent ist. So hat man die Möglichkeit je nach nVidias Leistung nochmal nachzulegen ohne in die Falle zu laufen, eventuell keine bessere Fertigung zur Verfügung zu haben.
Man ist finde ich flexibler und kann so mehr an der Architektur arbeiten, es wäre halt Spielraum da.