Vergleich der Fertigung in 10 und 14 nm bei Intel, TSMC und Samsung (Update)

[Phantomias88]

GlobalFoundries: 0,35x Fläche mit über 5 GHz in 7 nm | Planet 3DNow!

Es scheint in die richtige Richtung zu gehen.

 

[[HOT]]

Damit wäre Zen2 mit 16 Kernen und mehr Cache ungefähr so groß wie Summit Ridge jetzt. Die 0,35 gelten für Logiktansistoren, SRAMs sind noch kleiner. Planziel war übrigens 0,5, man konnte das aber bis 0,37 optimieren.
Die 5GHz halte ich einfach für die logische Folge. Wenn schon der Sprung von 14LPP auf 12LP 300MHz bringt, sollte es klar sein, dass man bei 40% mehr Prozesspower die 5GHz erreichen wird.

 

[Phantomias88]

Damit wäre Zen2 mit 16 Kernen und mehr Cache ungefähr so groß wie Summit Ridge jetzt. Die 0,35 gelten für Logiktansistoren, SRAMs sind noch kleiner. Planziel war übrigens 0,5, man konnte das aber bis 0,37 optimieren.
Die 5GHz halte ich einfach für die logische Folge. Wenn schon der Sprung von 14LPP auf 12LP 300MHz bringt, sollte es klar sein, dass man bei 40% mehr Prozesspower die 5GHz erreichen wird.

so groß wie Summit Ridge?
Das wäre genial und wohl einer der größten Sprünge seit langem.

Genug Platz für PCI-Express 4.0 und mehr Cache.
DDR4-4600 gibt es wohl auch schon: Speicher mit Standard: DDR4, Bauform: DIMM, Speichertakt: 4600MHz Preisvergleich Geizhals Deutschland
Stichwort: Infintiy Fabric

 

[Holt]

Diese 40% Leistungssteigerung beziehen sich bei Fertigungstechnologien immer auf einen bestimmten Betriebspunkt, meist den mit der optimalen Effizienz. Da sind dann z.B. statt 2GHz eben 2,8Ghz bei gleicher Leistungsaufnahme möglich oder eben eine Einsparung der Leistungsaufnahme von meist so etwa 40% Prozent bei unverändertem Takt. Diese Einsparung bei der Leistungsaufnahme wird dann aber gerne dafür genutzt mehr Kerne zu verbauen, man könnte bei 50% Energieeinsparung ja doppelt so viele Kerne bei gleichem Takt und gleicher Leistungsaufnahme betreiben, praktisch wird man aber eher nur 50% mehr Kerne verwenden und den Takt ein wenig zu erhöhen, also ein wenig von beidem mitnehmen.

Ein 12 Kern Dies wäre daher durchaus denkbar und dies bei mehr Takt, aber 40% auf die derzeit maximal erreichbar 4,2GHz wären fast 5,9GHz und so viel sollte man nicht erwarten, da es diese 40% Mehrleistung eben nicht an jedem Betriebspunkt gibt. Aber CPUs die dann @Stock beim Turbo eine 5 vorne in der Frequenzangabe stehen haben und dazu eine Optimierung der Architektur für mehr IPC, wären schon eine echte Ansage, zumal für die erste Generation des Prozesses.

 

[[HOT]]

Es ist völlig klar, dass der jetzt nicht 40% höher taktet. Muss Zen2 aber auch nicht. Es reichen ja 600-800MHz, was weit weg ist von den 40%. Aber wie gesagt GloFo spricht ja selbst von 5GHz und es gibt ja schon lange Samples, Tapeout war letztes Jahr. Die wissen schon wovon sie reden.
GlobalFoundries: 0,35x Fläche mit über 5 GHz in 7 nm | Planet 3DNow!
Und in Zeiten von sehr flexiblen Turbomodi, so wie RR und PR das jetzt ja schon bringen, kann man auch problemlos so hoch takten. Der Basistakt einen 16 Kerners würde sicherlich wieder so bei 3,5GHz liegen.

Übrigens sind die Einsparungen bei unverändertem Takt 60%+ bei 7LP. Das ist ein anderer Werte. 7LP packt 40% mehr Takt und 60% Stromeinsparung bei niedrigeren Taktraten ggü. 14LPP und eben die satte Flächenersparnis von über 230% bei Cache und Logik - was auszuklammern ist sind ja die Anschlüsse und Teile des mem-Controllers.
Es gab schon sehr lange nicht mehr so einen heftigen Sprung in der Halbleiterindustrie. Das ist aber auch nur so, weil GloFo 10nm komplett übersprungen hat (der war eben nicht in Entwicklung) und alles in 7LP gesteckt hat.

Wenn man das alles Berücksichtigt und die Annahme von Canard stimmt mit den 16-Kern-Dies, dann hätte Intel es mit einem 200mm²-16-Kern-Zen2 mit 3,5-5GHz Takt zu tun, der lt. Gerücht eben sehr viel größere L3-Caches mitbringt. Das wird ein interessantes Jahr. Das könnte ähnlich wie ein K8 Rev.C werden damals.

 

[Holt]

Wobei bei einem echten Sprung von 14nm auf 7nm die Fläche sogar nur ein Viertel sein sollte, da 7² = 49 eben ein Viertel von 14² = 196 ist. Aber die Skalierung aller Strukturen wird eben immer schwerer.

 

[Holzmann]

7-Nanometer-Herstellung verspricht deutlich mehr Leistung:
AMD Zen-2-Prozessoren - Globalfoundries erwartet 5 GHz Takt - GameStar

Wenn Intels 10nm-Prozess tatsächlich fest steckt (was nun von mehreren Quellen bereits so angedeutet wurde), was kann Intel dagegen tun?

 

[Holt]

Fest steckt Intel nicht, es gibt wohl massive Verzögerungen, aber keinen Stillstand.

 

[M2209]

Wenn Intels 10nm-Prozess tatsächlich fest steckt (was nun von mehreren Quellen bereits so angedeutet wurde), was kann Intel dagegen tun?

Was wohl? Sie werden noch mehr versuchen mit ****** AMD zu bremsen.

 

[Bucho]

...
Wenn Intels 10nm-Prozess tatsächlich fest steckt (was nun von mehreren Quellen bereits so angedeutet wurde), was kann Intel dagegen tun?

Sie werden es einfach aufgeben mit der Chipentwicklung und stattdessen Soft- und Energy Drinks herstellen.

Na was glaubst Du was passieren wird? Die werden den 10nm Prozess so gut es geht optimieren mit 10nm+ und eventuell sogar 10nm++ und das beste daraus machen bis Ihr eigener nächster Prozess ebenfalls soweit ist um in Serie Produkte zu fertigen. Vor frühestens Ende 2019 würde ich aber bei Intel nicht mit 7nm rechnen, eher deutlich später und vielleicht vorerst auch nur bei mobilen oder embedded CPUs.

Na drücken wir mal GloFo die Daumen daß Ihre 7nm Fertigung tatsächlich das bringt was sie hier prophezeien. Die Platzersparnis hört sich schon fast zu gut an um wahr zu sein, Taktraten bis 5 GHz könnten je nach Modell jedoch realistisch sein. Hoffe ich zumindest.
Ich bezweifle jedoch daß wir dann gleich 12 Kern Modelle für den AM4 Sockel sehen werden. Die Platzersparnis sollte die Ausbeute je Wafer deutlich erhöhen und hoffentlich einen Teil der höheren Kosten der Fertigung abdecken. Im Serverbereich kann ich mir jedoch gut vorstellen daß der gewonnene Platz mit mehr Kernen und Cache oder PCI-E Anbindungen genutzt wird.
Ich denke daß AMD auch vorerst nicht von Ihrem 4 Kern CCX Design großartig abweichen wird da sie damit recht flexibel sind und viel vom Markt abdecken können. Somit müsste ein 12 Kern RyZen am Mainstream Sockel schon 3 CCX haben. Alternativ falls AMD das 4 Kern Design auf ein 6 Kern Design aufbohrt, allerdings würde sich eben die Abdeckung des Marktes da eben nach oben schieben, denn ein 6 Kern CCX ist für die meisten mobile Marktanforderungen einfach überdimensioniert.

 

[Holt]

Intel wird nicht aufgeben, so wie GF und TSMC nicht aufgeben haben, als ihr 20nm Prozess festgesteckt hat und sich stattdessen auf die 14nm bzw. 16nm Prozesse konzentriert und die 20nm für die Großserienfertigung übersprungen haben. Wenigstens als U oder Y Reihe scheint ja auch Cannonlake (also 10nm) zu kommen, eine größere Bandbreite an Produkten wird dann wohl erst mit 10nm+ und damit Ice Lake erscheinen, damit wird 10nm nicht ganz übersprungen aber fast.

Tiger Lake wird als 10nm++ dann sich auch noch eine ganze Weile die Stange halten müssen, bevor es auf 7nm geht, aber was Intel dann 7nm nennt, dürfte ähnlich kleine Strukturen haben wie 5nm bei GF und TSMC, so wie Intel 10nm+ wahrscheinlich sehr ähnliche Abmessungen wie GFs 7nm aufweisen dürfte. Das Rennen um die bessere Fertigung hat also wohl gewonnen, wer Ice Lake oder Zen2 zuerst auf den Markt gebracht hat. Denn die Platzersparnis hört sich für einen wirklich Full-Node von 14nm auf 7nm zu schlecht an, dafür müssten die gleichen Strukturen auf einem Viertel der Fläche untergebracht werden können und nicht auf 35%, dies wäre nämlich eher ein 8,3nm Prozess. Die Strukturen sind bei Intels 14nm Prozess kleiner als bei dem 14nm Prozess von GF/Samsung:

Samsung 14nm = 4.992 nm²
Intel 14nm = 3.640 nm²

Bei dem Shrink von 14nm auf 10nm halbiert sich die Fläche, wenn man die Prozesse ehrlich bezeichnet, denn 14nm sind im Quadrat sind 196nm² und damit etwa doppelt so viel wie 10nm im Quadrat. Damit müsste die Größe eines Transistors bei Intels 10nm Prozess auf 1,82nm² fallen, 4,992nm² mal 0,35 sind 1,7472nm² und damit nur 4% kleiner. So groß wie die Ziffern 10 zu 7 es erscheinen lassen, wird der Unterschied in der Realität nicht ausfallen, zumal Globalfoundries 7-nm-Chips zunächst ohne EUV fertigen und muss dafür an einigen Stellen größere Strukturen in Kauf nehmen.

GlobalFoundries unveiled details of its 7nm process ... feature sizes are similar not only to TSMC's 7nm process, but also to Intel's 10nm process, which is roughly equivalent to what the foundries refer to as 7nm.

 

[angelsdecay]

ich wusste ja gar nicht das die nm Angabe für die Kantenlänge der chips ist

 

[Holzmann]

ich wusste ja gar nicht das die nm Angabe für die Kantenlänge der chips ist

Quatsch hier geht's um die Fläche.

 

[Holt]

Die Zahlen der nm Angaben sind schon seit man unter 100nm gekommen ist, keine wirklich Längenangaben mehr für irgendwas auf dem Chip, sondern werden immer mehr zu Marketinginstrumenten. Danach waren die Angaben wenigstens meist auf der Fläche basierend gewählt, wenn sich also die Zahl halbiert hat, dann fiel die Fläche im Quadrat dieser Halbierung, also auf ein Viertel. Wenn also die Fläche für die Schaltung beim Wechsel von 14nm auf 7nm um den Faktor 0,35 statt 0,25 fällt, ist der 7nm Prozess in dem Sinne dann kein 7nm Prozess, aber die Namen darf ja jeder Hersteller selbst vergeben.