TSMC

All posts tagged TSMC

Die Samsung Sparte für Chipherstellung ( Samsung Foundries ) verliert, trotz ähnlichem technischem Stand mit dem Konkurrenten TSMC, immer mehr Kunden an den Konkurrenten.

Letztes Jahr hat sich NVIDIA schon dazu entschieden sich von Samsung aufgrund schlechter Yields ( Ausbeute an Chips Pro Wafer ) als auch Allgemein niedrige Auslieferungszahlen zu trennen und zu TSMC zu wechseln für Zukünftige Produkte.

Jetzt verlässt Samsung der Nächste Große Kunde: Qualcomm. Grund auch hier: für aktuelle Arm basierte CPU / GPUs von Qualcomm ist der Yield erneut alles andere als Erfreulich und die Produktionskosten hierdurch, erneut viel zu hoch. Für Zukünftige Prozessoren, wechselt man ebenfalls zu TSMC, hier ist der Yield generell bei gleicher Fertigungsgröße um einiges besser.

Hierdurch ergibt sich einiges an Konsequenzen: Zum einen hätte Samsung nun Ressourcen für andere Kunden frei, die Schlechtere Ausbeute vergrault / jagt die Kunden dennoch zu TSMC. Eine reduzierung der möglichen Kapazitäten steht im Raum.

Aber auch bei TSMC gibt es Konsequenzen hierdurch: Man hat jetzt schon durch die ganzen Großkunden Kapazitätsprobleme und ein Ausbau der Kapazitäten ist halt nicht eben in 2-3 Tagen durch sondern dauert Mitunter Jahre. Allein die Anschaffung einer, geschweige denn mehrerer Belichtungsmaschinen ist schon seit Jahren Problematisch, da es nur einen Hersteller gibt und man ab Bestellung schon 6 Monate auf ein solches Gerät warten kann, bestellt man mehrere geht die Wartezeit noch Höher … und neben Belichtungsmaschinen benötigt es halt auch Platz diese aufzustellen. Da bestimmte Anforderungen an die Produktion gesetzt werden wie GROßE Reinräume und Belüftungsanlagen ist halt für TSMC auch nicht möglich mal eben Bestehende Fabrikgelände zu kaufen / anzumieten und anzupassen. Man baut traditionell neu und muss sich Aufgrund des hohen Wasserbedarfs in der Produktion ebenfalls an Verfügbaren Standorten orientieren. So ist es aktuell so das TSMC zwar im Ausbau ist an 3 Standorten, aber vor 2024 nicht mit einer Inbetriebnahme der zusätzlichen Ressourcen gerechnet wird.

Nvidia sondiert aktuell grade laut CEO Jensen Huang bei Intel ob eine Fertigung von NVIDIA GPUs in den FABs von Intel.

Intel bietet seit geraumer Zeit seine Fertigungskapazitäten in diversen größen Drittherstellern an um ihre Chips zu produzieren. Bis zur näheren Vergangenheit war Intel leider nicht zu anderen Anbietern wie TSMC / Samsung konkurrenzfähig in kleineren Fertigungsgrößen, geschweige denn hohen Kapazitäten in diesem Bereich. Das änderte sich in den letzten Monaten drastisch und die aktuellen FAB Expansionen von Intel, unter anderem in Magdeburg und anderen Standorten außerhalb der USA erhöhen die Kapazitäten von Intel in der nahen Zukunft noch weiter.

Das macht die ganze Sache für NVIDIA durchaus Interessant sich beim Mitbewerber des aktuellen Versorgers Samsung / TSMC umzuschauen und zu ermitteln ob man hier in Zukunft auch produzieren lassen kann, wenn TSMC oder Samsung mal wieder nicht genug Kapazitäten für die Produktion der eigenen Chips haben.

Bei moderner Hardware ist es so das nicht eine Firma Produkt X entwickelt und baut, meist sind mehrere Firmen involviert und von einander abhängig. Bei Computer Chips wie Prozessoren oder Grafikeinheiten ist es bis auf Intel so, das man die Chips nur selbst Designed, aber die Fertigung einem Partner überlässt.

Das Funktioniert gut, für ein Produkt … vielleicht auch für alle Produkte … aber wenn man Konkurrenzfähig sein will, muss man früh auf neue Techniken des jeweiligen Partners setzen … das das ganze etwa wie Russisch Roulette ist hat sich bei Intel gezeigt wo die Inhouse 10nm nie so richtig funktioniert haben und keine brauchbaren Ergebnisse geliefert hat.

AMD als auch NVIDIA setzen für CPU und GPU Produktion auf Partner wie TSMC und Samsung, AMD hat auf die Zukunft gesetzt und ist von 14 über 12 auf 7 nm gesprungen, dank TSMCs fortschrittlicher Technik ist man an der Konkurrenz quasi vorbeigeflogen … so auch Nvidia die dank Samsung die Aktuelle RTX 3000 Generation in 8nm fertigen kann.

Leider birgt auch das Pokern mit Drittanbietern ein gewisses Risiko für die Zukunft, so sieht aktuell die Zen 5 ( übernächste Generation ) sich einem Problem bei TSMCs angekündigter 3nm Produktion gegenüber … offenbar kann TSMC seinen Zeitplan aufgrund technischer Hürden nicht einhalten … um genauer zu sein war geplant Anfang Dezember bereits mit dem ersten Tapeout ( Erstproduktion ) in 3nm zu starten … allerdings hat das bis Dato nicht stattgefunden und der Status von 3nm ist bei TSMC immernoch „in der Entwicklung“ …

Da mag man sich jetzt Denken: Ok der Partner kann nicht liefern, geht man halt mit seinem Auftrag zur Konkurrenz. Aber ganz so einfach ist es dann doch nicht:
Zum einen ist der Wechsel zu einem anderem Auftragsfertiger nicht so einfach, da der Wechsel zu einem Anbieter meist auch mit einer Anpassung des Chip Designs aufgrund anderer Gegebenheiten des Prozesses des anderen Anbieters verbunden ist.
Zum anderem und was noch viel schwerer wiegt, gibt es Quasi nur einen Konkurrenten der für 3. Produziert und theoretisch in der Lage wäre das georderte zu Liefern … und das ist Samsung, jedoch sind zum einen die Kapazitäten dort noch mehr Limitiert als bei TSMC und zum anderen hat der „gewollte“ 3nm Prozess in alternativer Form, dort genau die gleichen Probleme: Man hängt massiv hinterm Zeitplan und ein Launch von Produkten mit Samsungs 3nm in 2022 ist eher Unwahrscheinlich.

Zunächst steht jedoch bei AMD noch Zen 4 an, was im Prinzip auf 5nm läuft was auch bereits von TSMC produziert werden kann … es besteht somit die möglichkeit die Chips von 2022 / 23 noch zu ändern so dass sie auf einem 5nm Prozess / 5nm+ Prozess von TSMC ebenfalls Produziert werden können. Was jedoch mehrkosten ( Platz pro Die pro Wafer ) bedeutet und natürlich auch die mit der nicht durchgeführten Schrumpfung wegfallenden anderen + Punkte wie höhere Taktbarkeit und Stromeffizienz und natürlich Platz für mehr Schaltungen reduzierte Performance eines solchen Ablegers …

Intel hat seit jeher immer alles was es verkauft auch selbst produziert: Seien es Server CPUs, Client CPUs, deren Chipsätze als auch andere Dinge. Kapazität war bislang eigendlich nie eine Frage für Intel, da Dinge wie Speicher für NAND in anderen Fabriken gefertigt werden wie CPU Dies und Chipsätze.

Und gerade bei beiden Letztgenanteren half in der Vergangenheit das sowohl der Chipsatz als auch die CPU in unterschiedlichen Fertigungsgrößen gebaut wurden. So wurden mit den Generationen 6k / 7k / 8k für den CPU generell 14nm+(+(+)) verwendet, während die Chipsatzgenerationen x1xx x2xx als auch der z370 Chipsatz generell in 22nm getrennt gebastelt wurden.

Da Intel es bis Dato jedoch nicht geschafft hat den Prozess weiter zu verbessern haben wir nun den Punkt erreicht, wo die letzten 3 Prozessorgenerationen, die nächste (9k Serie) als auch alle Verfügbaren Xeon Server Prozessoren auf den gleichen Fertigungsprozess ( 14nm+++) setzen und darüber hinaus nun auch die neuen Chipsätze ( H310 / z390 ) ebenfalls auf den 14nm+++ Prozess gepusht wurden um mehr Funktionen und bessere Leistung zum gleichen oder niedrigerem Strombudget bzw. bei gleicher Diefläche zu erhalten. 

An sich ein guter Ansatz, aber offenbar hat Intel sich hier etwas übernommen. HP vermeldet im Servermarkt bereits seit Anfang August Lieferengpässe bei Diversen XEON Prozessoren und bittet um Geduld oder Ausweichen auf AMD Epyc Lösungen. Seit dem gleichen Zeitraum ziehen aufeinmal ohne ersichtlichen Grund die Preise aller Intel 8th Gen Prozessoren massiv an und die Preise für die 9th Gen werden bestimmt nicht unbeeindruckender sein.

Der Grund für den Preis bzw. den Engpass ist das Intel an die Kapazitätsgrenzen der eigenen 14nm FABs angelangt ist, während AMD bereits bei TSMC in 7nm produzieren lässt für Ryzen 2 bzw. Vega 20 / Navi.

Intel verspricht im Moment besserung der Situation und wird so wie es aussieht einen Teil der 14nm Produktion an TSMC auslagern ( Chipsätze ) um das Problem zu lösen.

Auf Langfristige Sicht muss Intel sich nun beeilen den 7nm Sprung auch zu schaffen, damit wieder Luft ist und Preise wieder passen. Auch eventuell die eine oder andere Fab zusätzlich dürften nicht Schaden.

Normalerweise, wäre die Wahl eines anderen Auftragfertiges nicht wirklich eine News Wert allerdings ist diese hier doch etwas besonderes da es AMD nicht nur in der Wahl des Auftragsfertiges für seine 7nm Produktion betrifft sondern der Zuschlag nicht zugunsten de eigenen Tochter Globalfoundarys (mit)geht. Auch der Punkt das somit auch wieder Globalfoundarys in Dresden betroffen ist, wo AMD seine Fabs 30 und 36 hatte bis diese mit in die Globalfoundary aufgingen und AMD selbst aus dem Halbleiter Produktionsgeschäft Ausstieg.

Globalfoundarys hatte schon beim 10 NM Prozess Probleme und fiel auf die 14nm++ als auch 12nm LP Produktion zurück. Die Folge war ein Geschäftsführungswechsel und umfangreiche Entlassungen. Versprochen wurde noch Vollmundig Anfang des Jahres voll im Zeitplan zu sein und diesen Wichtigen Schritt mit AMD wieder gemeinsam gehen zu wollen.

Globalfoundarys bestätigte gestern den 7nm Prozess überspringen zu wollen, da sie diesen aktuell nicht schaffen. Kurz danach bestätigte AMD das man nun für 7nm exklusiv bei TSMC produzieren werden würde.

Für Globalfoundarys ist das erneut ein Rückschlag der wohl wieder mit Personalkürzungen, auch in Dresden quittiert werden wird. Der CEO von Globalfoundarys bestätigte erstmal weiterhin im 12nm LP als auch 14nm ++ Format für ASICs und Custom Socs als auch die entsprechenden AMD Produkte in dieser Größenordnung weiterzuproduzieren.