ARM-Chips auf dem Weg zu 16, 14 und 10 nm

ARM zieht die Zügel an, was kleinere Fertigungsstrukturen betrifft. Im Rahmen der ARM Techcon 2013 präsentierte der Entwickler die nächsten Schritte in Zusammenarbeit mit den großen Auftragsfertigern, die den Weg für 16 und 14 nm geebnet haben und bereits mit der Testphase für 10-nm-Chips beginnen.

Vorab steht jedoch erst einmal die 20-nm-Fertigung an, bei der ARM noch auf drei Foundries setzen kann: Samsung, TSMC und Globalfoundries. Dieses Vorhaben sei allerdings soweit fortgeschritten, dass sogenannte „Production Tape-outs“ bereits erfolgt sind, die Serienproduktion also in Kürze anlaufen kann. TSMC nannte in den Quartalszahlen der letzten Woche das erste Quartal 2014 für den Beginn der Massenfertigung von 20-nm-Chips.

Auf dem Weg zur 16/14-nm-Fertigung geht die Marketing-Scharade los. Hinter den Prozessen von TSMC und Samsung versteckt sich ein optimierter 20-nm-Prozess, der erstmals 3D-Transistoren bietet. Aktuell gibt es dort zwei parallele Entwicklungen: Während sich TSMC auf „16 nm“ spezialisiert, geht Samsung mit „14 nm“ vermutlich noch einen Marketing-Schritt weiter. Im Grunde genommen sind die Firmen dann jedoch erst da, wo Intel bereits Anfang 2011 war.

Interessant sind die ersten Aussagen zur 10-nm-Fertigung. Demnach sind die Hersteller zwar noch zum Großteil mit der Forschung und Entwicklung beschäftigt, allerdings befinden sich die ersten Testchips bereits im Tape-out-Stadium. Dies kommt durchaus überraschend zeitig, scheint aber im Prozess und der Umstellung auf FinFETS begründet zu sein. TSMC will FinFETs binnen eines Jahres nach dem Start der 20-nm-Fertigung in Serie produzieren, in der Regel sind dann die nächsten Nachfolger bereits auf dem Weg zur Serienreife, weshalb erste sehr frühe Testchips bereits jetzt gefertigt werden könnten.

Zum Abschluss der Präsentation zeigte sich ARM mit breiter Brust und beansprucht nicht weniger als die FinFET leadership für sich. Dieses Ziel liegt jedoch in weit entfernter Zukunft, wurde bislang noch nicht ein einziges ARM-Produkt mit 3D-Transistoren in Seriengeräten verbaut. In Sachen Fertigungstechnologie liegt Intel derzeit noch Jahre in Front, werden dort CPUs mit 3D-Transistoren seit fast zwei Jahren ausgeliefert. Dass aber auch Intel nur mit Wasser kocht, zeigt die kürzliche Verschiebung der ersten 14-nm-Produkte aufgrund von Problemen mit der Chip-Ausbeute. Da die Auftragsfertiger in der Vergangenheit meist ebenfalls viel zu optimistisch mit ihren Zeitplänen waren, bleiben insbesondere die anvisierten Starttermine fraglich.