Defektrate, Ausbeute und Chipgröße: Wir räumen mit einigen Mythen auf

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In den vergangenen Tagen kochten zwei Themen im Zusammenhang mit der Ausbeute in der Chipfertigung nach oben, die in der internationalen Presse für einige Verwirrung sorgten und auch in den Kommentaren unserer News hier und da thematisiert wurden. Wir nehmen dies zum Anlass, um zumindest ein paar Begrifflichkeiten und Berechnungsgrundlagen zu erläutern.
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Danke für die Info. Ich vermute mal, dass die Defektrate/Ausbeute von Wafer zu Wafer unterschiedlich sein kann oder ist, also der angenommene Wert von 0,4 ein Mittelwert darstellt. Letztendlich kommt es, so denke ich, auf die Gesamtsumme der belichteten Wafer und deren Ausbeute darauf an, wie hoch die Ausbeute tatsächlich ist. Wenn ich an Nvidia und deren Chips denke, im speziellem Grafikchips und AI-Chips, die haben ja schon eine entsprechende Größe, kann ich es nachvollziehen, was das Ganze so teuer macht. Abgesehen von den vielen Schritten der Belichtung, Reinigung, Schicht für Schicht und und und... der Wafer. Wenn ich das richtig sehe, dann kann man erst am Ende der Belichtungsreihe, nach dem Zurechtschneiden der einzelnen Chips, erst erkennen, wie erfolgreich die Produktion ist. Je kleiner die Fläche der Chips sind, umso höher wird die Ausbeute sein.
 
Danke für die Info. Ich vermute mal, dass die Defektrate/Ausbeute von Wafer zu Wafer unterschiedlich sein kann oder ist, also der angenommene Wert von 0,4 ein Mittelwert darstellt.
Wie im Text erwähnt:

Eine Defektrate bzw. die Defektdichteverteilung ist nicht von Wafer zu Wafer oder Los zu Los gleich. Hier gibt es gewisse Schwankungen, die bereits in den Vorbereitungsprozessen des Wafers und über Anlagenschwankungen dazu führen können, dass es ein Defektclustering gibt. Eine ungleichverteilte Defektdichte hat einen sehr großen Einfluss auf die Ausbeute.
 
Danke für diesen Artikel!

Interessant finde ich in diesen Zusammenhang den Trend zu Chips, die aus mehreren "Tiles" zusammengesetzt werden. Arrow Lake von Intel bspw. Das kann man also nicht nur dazu benutzen, verschiedene Hersteller für unterschiedliche Teilbereiche einer CPU im Endprodukt miteinander zu kombinieren, sondern eben auch die Ausschußrate erheblich zu reduzieren, weil die einzelnen Chips (Tiles) für sich genommen viel kleiner sind, als das bei monolithischen Designs der Fall wäre.
 
Das ist richtig. Allerdings kommt bei einem Chiplet-Design wieder die Integration dazu und auch dabei kann was schiefgehen. Das muss man dann auch abwägen.
 
@Don
Das Geseier darüber folgte auf den Weggang von Gelsinger und die Gerüchteküche zu dem Thema WARUM. U.a. tauchte da auch 18A auf. Woraufhin man versuchte sich etwas zusammenzusponnen.

Ok, aber wenn das alles so ist wie du es erzählt hast, dann findet man garkein Gründe mehr warum Gelsinger raus musste. Oder?
 
Warum die Berichte wieder ausgegraben wurden, obwohl sie (bezogen auf Intel 18A) keinerlei neue Informationen enthalten, weiß ich nicht. Jedenfalls machten diese Zahl >10 % wieder die Runde.

Warum Gelsinger entlassen wurde, wissen wir ja nicht. Es dürfte mehr als nur einen Grund dafür gegeben haben. Ob wir das jemals genau erfahren werden, bezweifele ich.
 
Das ist richtig. Allerdings kommt bei einem Chiplet-Design wieder die Integration dazu und auch dabei kann was schiefgehen. Das muss man dann auch abwägen.
... was auch zu mehr Ausschuss führen kann. Da sieht man, wie hochpräzise die Herstellung sein muss. Schon spannend. Ich fand den Trend zu Chiplet's als eine zukunftsweisende Entwicklung, mir war aber nicht wirklich bewusst, dass das Mehr an Arbeitsschritten die Kette der "mehr an Gefahren" anheizen können.
 
Derartige Artikel solltet ihr häufiger bringen.
Sehr interessant.
 
... was auch zu mehr Ausschuss führen kann. Da sieht man, wie hochpräzise die Herstellung sein muss.
Was bei Packaging dann wichtig ist, ist das man "known good dies", also nur funktionierende Chips auf das Package bringt. Das klingt auch einfacher, als es das am Ende wirklich ist, denn so ein Testing im Zweifel nicht so vollumfänglich sein kann, wie dann für das finale Package. Und dann natürlich der Packaging-Prozess selbst, wo Chips auf den µm genau platziert werden müssen. Ein leichter Versatz und beim Hybrid Bonding liegen die Interconnects nicht perfekt übereinander.
 
Was bei Packaging dann wichtig ist, ist das man "known good dies", also nur funktionierende Chips auf das Package bringt. Das klingt auch einfacher, als es das am Ende wirklich ist, denn so ein Testing im Zweifel nicht so vollumfänglich sein kann, wie dann für das finale Package. Und dann natürlich der Packaging-Prozess selbst, wo Chips auf den µm genau platziert werden müssen. Ein leichter Versatz und beim Hybrid Bonding liegen die Interconnects nicht perfekt übereinander.
Mir kommt da so ein Gedanke bei mehreren Tiles auf den Package, dass wenn eine Komponente falsch platziert wurde, die anderen "know good dies" umsonst präzise platziert wurden. Oder sind die nicht verloren? (ich denke z.B. gerade an X3D-Chips von AMD ...).
 
Warum Gelsinger entlassen wurde, wissen wir ja nicht. Es dürfte mehr als nur einen Grund dafür gegeben haben. Ob wir das jemals genau erfahren werden, bezweifele ich.
Ah? Hast also nicht gehört, daß sie die Fabs auslagern wollen und Gelsinger das auf keinen Fall wollte?
Und die 3 anderen möglichen Gründe auch nicht?

;)
 
Gehört habe ich vieles … ;)
 
Zuletzt bearbeitet:
Mir kommt da so ein Gedanke bei mehreren Tiles auf den Package, dass wenn eine Komponente falsch platziert wurde, die anderen "know good dies" umsonst präzise platziert wurden. Oder sind die nicht verloren? (ich denke z.B. gerade an X3D-Chips von AMD ...).
Da man die Funktionalität wohl erst testen kann, wenn die CPU komplett ist, also inklusive Heatspreader, sind die wohl verloren...

Ich schätze mal, die Komponenten werden vor dem Zusammenbau nur "sichtgeprüft". Also eine Maschine untersucht die Chips unter dem Mikroskop auf Fehler. Unvollständige Leiterbahnen, Fehler in den Strukturen, Staubkörner...
 
bleibt alles abzuwarten, sollte 18A auf einem guten Weg sein fehlt mir irgendwie der Grund Pat so kurzfristig vor die Tür zu stellen.
Das ARC bereits mit der zweiten Generation ein Überflieger wird, hat sicher niemand vom Intel Board erwartet und das Gerücht das TSMC Intel den Discount wegen unüberlegten Äußerungen von Ihm gekündigt hat, stimmt das überhaupt?
Dann haben wir noch das Desaster mit CPU Degradation und den zu frühen Launch von Arrow Lake, falls es da tatsächlich etwas zu fixen gibt.
Wobei man sagen muss, das Michelle Johnston Holthaus die Client Computing Group seit 2022 vor ihren Ernennung zum Interims CEO geleitet hat
Hat Pat sie übergangen und gegen ihre Empfehlung Raptor Lake bis an die Kotzgrenze treiben lassen und auch noch Arrow Lake unfertig auf den Markt geworfen?
Hat der Executive Vice President von Intels Client Computing Group nur die Anweisungen des CEO ausgeführt, oder hat sie vieleicht sogar dafür gesorgt, dass Ihre Einwände vom Intel Board gehört wurden?
Der Mann hat 40 Jahre für Intel einen guten Job gemacht und niemand kann einen solchen Konzern in 4 Jahren umbauen, der es durch seine jahrzehntelange quasi Monopolstellung gewohnt ist, sich eher mit wettbewerbswidrigen Taktiken als mit Innovation die Konkurrenz vom Leib zu halten.
Allein erst mal an zuverlässige Informationen aus den einzelnen Sparten zu wichtigen Projekten zu bekommen, ist bei den korrupten Strukturen die sich da gebildet haben, keine einfache Aufgabe.
Das mittlere Management ist in so einem Konzern vor allem darin gut, ihre KPI mit allen erdenklichen Tricks grün zu bekommen, zu allem ja zu sagen und sich gegenseitig auf die Schultern zu klopfen.
Wenn 18A gut läuft, wäre jetzt der richtige Zeitpunkt die Fabs abzustoßen, aber nur wenn man keine guten Designs in der Pipeline hat, mit denen Intel sie auslasten könnte.
Kann aber die Design Sparte glaubwürdig darstellen, dass sie mit 18A und ihren Designs wieder die Führung übernehmen, hätte man Gelsinger doch noch ein Jahr geben können?
Warum so kurz vor dem Ziel ein so großes Wagnis eingehen und alles was Pat angefangen hat verwerfen?
 
Der Mann hat 40 Jahre für Intel einen guten Job gemacht und niemand kann einen solchen Konzern in 4 Jahren umbauen, der es durch seine jahrzehntelange quasi Monopolstellung gewohnt ist, sich eher mit wettbewerbswidrigen Taktiken als mit Innovation die Konkurrenz vom Leib zu halten.
Nun... Da er "40 Jahre" lang einen Job für Intel in Spitzinpostionen machte, hat er nicht stark zu der Entstehung und dem Wachstum der von dir kritisierten Strukturen und Verhalten gehörig selbst beigetragen? Hat man ihn etwa als Insider dessen nicht wieder geholt um das aufzusprengen? Keine Ahnung. Ich weiß nur, daß er zu Anfang paar seiner alten Buddys wieder reinholte.

Seine letztre Station bei Intel bleibt mir leider nur als eine Ansammlung von Auslassung und Verschiebungen in Erinnerung. Klar kann man solche Konzerne nicht in 4 Jahren umbauen, aber irgendein Fortschritt an irgendeienr der brennenden Stellen darf sich dann schonmal zeigen oder?
 
hat er nicht stark zu der Entstehung und dem Wachstum der von dir kritisierten Strukturen und Verhalten gehörig selbst beigetragen?
darum geht es mir nicht, aus Intels Sicht wirst du da auch zu einen anderem Ergebnis kommen als die FTC oder wir.
Persönlich würde ich sagen nein, als er 2009 Intel verlassen hat war er Senior Vice President und Manager der Digital Enterprise Group und davor CTO von Intel, ich würde ihm daher eher die guten Jahre von Intel anrechnen.
Mir geht es eher darum was 2025 noch hochkommen könnte, je nach dem wie es 2025 läuft ist Intel im Moment ein Schnäppchen oder eben das Gegenteil.
 
aber irgendein Fortschritt an irgendeienr der brennenden Stellen darf sich dann schonmal zeigen oder?
kein Ding, aber wie willst du das jetzt schon beurteilen was er von 2021 bis heute tatsächlich vorangebracht hat?
Ist wie mit der Politik, die positiven Ergebnisse bekommt oft der Nachfolger zugerechnet.
Rory Read hat AMD auf das richtige Gleis gesetzt und das Management Team zusammengestellt das AMD wieder zum Erfolg geführt hat.
Niemand redet heute von Rory Read, in der öffentlichen Wahrnehmung wird alles Lisa Su zugerechnet.
 
Read ist andererseits auch gut mit der Sense durchgegangen. Das war, sozusagen, meh als genug... Einerseits hast du aber trotzdem Recht. Andererseits lästert trotzdem auch keiner über ihn. Davor nicht und danach auch nicht.

Der Sanierer ist eh selten auch der, der anschliessend weitermacht. Der hat dann so oder so doch zu viel schlechtes Karma im Unternehmen.

Der wurde nicht gerufen und man sagte ihm, entweder er geht oder wird rausgeworfen :fresse: Mir fällt da aber endgültig was anderes eindeutig auf.
 
Schöner Artikel. Danke dafür!
 
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