Fertigungsprozess: TSMC läuft Intel nun auch offiziell den Rang ab

Weit über 100 Millionen 7-nm-Chips wird TSMC in diesem Jahr liefern, vornehmlich für die neuen Apple iPhone, während sich Intel an 10 nm die Zähne ausbeißt. TSMC liegt nun selbst mit Intels favorisierter und zuletzt immer wieder genutzter Rechenmethode deutlich in Front, der Abstand beträgt rund eineinhalb Jahre.

Das Foundry-Geschäft ist kein leichtes Unterfangen, dies hatten die vergangen Monate und Jahre noch einmal eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Zuletzt stieg Globalfoundries aus dem Rennen um die modernsten und schnellsten Chips aus und verzichtete auf die Entwicklung und Fertigstellung einer eigenen 7-nm-Produktion, womit nur noch drei Unternehmen im Rennen sind: TSMC, Samsung und Intel. Und exakt in dieser Reihenfolge sind sie nun auch aufgestellt.

TSMC ist der erste Hersteller mit 7 nm in Serie

TSMC hat mit der nun erfolgten Vorstellung der neuen iPhone Xs, Xs Max und Xr, die zudem in einer Woche im Handel stehen werden, die deutliche Führung im Markt übernommen. Denn für den Antrieb sorgt in den Modellen ein SoC in der neuesten 7-nm-Fertigung. Diese kann aktuell nur TSMC liefern, auch Huawei wird sich deshalb dieser bedienen, im Oktober sollen mit dem Kirin 980 ausgestattete Smartphones verkauft werden, zum Jahresende wird der Snapdragon 855/8150 folgen, der dann spätestens zum MWC 2019 in einer Vielzahl Geräten anzutreffen sein wird. Die von TSMC erwarteten Stückzahlen an 7-nm-Chips gehen damit weit über die 100-Millionen-Marke und zeigen eindrucksvoll, wer der aktuelle Marktführer ist.

Samsung zieht mit 7 nm zum Jahreswechsel nach

TSMC hat Samsung bei der 7-nm-Fertigung übertroffen, dort wird der Massenstart zwar ebenfalls in Kürze beginnen, aber erst zum Jahreswechsel richtig anlaufen. Das Ziel der Südkoreaner ist es, den kommenden Exynos-SoC für das jährliche Update der Galaxy-Smartphone-Reihe ebenfalls in einem 7-nm-Prozess anbieten zu können, eh die Technik auch Partnern zur Verfügung gestellt wird. Allen voran kommt dort der Snapdragon in Zukunft wieder zum Zuge, eine Partnerschaft mit Qualcomm wurde zu Beginn des Jahres vereinbart.

Intels Marktführerschaft ist Geschichte

Die Marktführerschaft bei der Fertigungstechnologie hatte sich bis zuletzt immer Intel zugeschrieben, doch dies ist nun offiziell Geschichte. Denn während Intel von Tausenden belichteten 10-nm-Wafern nur eine sprichwörtliche Handvoll Chips in nicht beworbenen Produkten auch nur an OEMs liefert, zieht die Konkurrenz auf und davon. Der ehemalige Vorsprung von zwei bis drei Jahren wird am Ende zu einem Rückstand von fast zwei Jahren. Denn so richtig soll es mit 10 nm erst Ende 2019 losgehen, mehr als vier Jahre hinter dem ursprünglich anvisierten Zeitplan. Denn Mitte 2012 hieß es von Intel noch, dass es bereits Ende 2015 mit 10 nm losgehen könnte.

Spätestens jetzt hat Intels eigene Rechnung sie aber auch eingeholt. Bis zum vergangen Jahr warb der Hersteller mit einer Führung von drei Jahren, da trotz unterschiedlicher Bezeichnung der Vorsprung von Intel auf der Ebene des Gate Pitch und Metal Pitch weiterhin vorhanden war. Denn 14 nm bei Intel entsprach so 10 nm von anderen Herstellern, das Spiel setzt sich bei 10 nm von Intel zu 7 nm von Samsung und TSMC fort.

Unterm Strich wird davon ausgegangen, dass nahezu Gleichstand herrscht, mit minimalem Vorteil für Intel. Bis Ende 2019 werden TSMC und Samsung aber bereits die zweite Generation an den Start gebracht haben, Samsung und auch TSMC wollen sich ab Anfang 2019 sogar an EUV probieren. Spätestens dann ziehen die Lösungen in jedem Fall an Intel vorbei. TSMC kann heute diese Chips bereits millionenfach liefern, während Intel dies erst Ende 2019 anpeilt. Bis dahin muss der 2014 eingeführte 14-nm-Prozess weiter für Umsatz sorgen, was die Werke an die Kapazitätsgrenze bringt und für Lieferprobleme sorgt.

Fertigungsprozess	Gate Pitch	Metal Pitch	SRAM-Zelle
Intel P1272/P1273 (14 nm)	70 nm	52 nm	0,0499 µm²
TSMC 10FF (10 nm)	66 nm	44 nm	0,042 µm²
Samsung 10LPE/LPP (10 nm)	68 nm	48 nm	0,044 µm²
Intel P1274/P1275 (10 nm)	54 nm	36 nm	0,0312 µm²
TSMC 7FF (7 nm)	50 nm	40 nm	0,027 µm²
Samsung 7LPE (7 nm)	54 nm	36 nm	0,026 µm²