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Find ich gut. Für viele Anwendungen reichen auch ältere Chips, die dann im Preis auch sicher nochmal deutlich sinken, da auch die Investitionen in die Anlagen viel geringer sind und natürlich auch die Prozesse wirklich 1a etabliert und somit ziemlich risikominimiert sind.
Es zeichnet sich aber bereits ein Mangel an hochreinen Silizium und damit Waferrohlingen ab. Auch ist der Mengenbedarf an Chemie je Transitor für den älteren Strukturen deutlich höher.
Damit werden die älteren Anlagen rasch Preiserhöhungen und Mengenlimits bekommen, die Kunden stehen also vor einer (finanziellen) Sackgasse. Vielles wäre wohl lösbar, wenn man kompatible Nachfolger (oben las ich etwas zu neuen Pentium (1) für Industriesteuerungen) vorsehen würde.
Nur auf ewig gelagerte Ersatzteile zu setzen ist keine Dauerlösung ...
Bei PKW's hatte man früher rund 15-20 Jahre ab Produktionsende noch Ersatzteile, solange kann man aber nicht auf nutzbare, ältere Fertigungen setzen. Wir sollten also eher 1-2 Refresh aktueller Designs zukünftig planen, sodass man Long Life Produkte im Weltmarkt hat.
Es zeichnet sich aber bereits ein Mangel an hochreinen Silizium und damit Waferrohlingen ab. Auch ist der Mengenbedarf an Chemie je Transitor für den älteren Strukturen deutlich höher.
Genau diese Frage hatte ich mir auch gestellt. Auch könnte der Stromverbrauch höher liegen als bei Neuentwicklungen. Aber was ist die Lösung? Gar nicht mehr auf alte Prozessoren setzen? Immer auf die jeweils vorletzte Architektur setzen?
Achtung, DAU auf der Straße: Jetzt würde mich mal interessieren, ob die alten Prozesse Vorteile haben? Da ich von der Materie absolut keine Ahnung habe, könnte ich mir vorstellen, dass "gröbere" Prozesse robuster sind. Gibt es da Vorteile (abgesehen vom Preis) oder sind die neuesten Prozesse technisch superior?
Je höher die Strukturbreiten, desto robuster gegenüber EMV und Temperatur. Nicht umsonst haben Satelliten und Raumfahrzeuge/-stationen Technik mit Halbleitern in Strukturbreiten, die 20 bis 30 Jahre alt sind. Die kosmische Strahlung würde einen Halbleiter im modernen N3-Verfahren so verdammt stören, dass ausschließlich Fehlberechnungen stattfinden würden. Oder die hochenergetische Strahlung würde zu Kurzschlüssen zwischen den winzigen Strukturabständen führen (der Halbleiter würde gebraten). Abhilfe dagegen würde nur eine dicke Schutzschicht aus Blei schaffen, die aber so schwer ist, dass die Rakete dann nicht mehr abheben könnte.
Ergänzung ()
moonwalker99 schrieb:
Wer braucht Prozessoren mit alten Fertigungsverfahren? Ist eine ernst gemeinte Frage.
Jedes Gerät, dass keine hohen Taktfrequenzen und somit Rechenleistung benötigt (Toaster, Staubsauger etc.) kann ohne Probleme Chips im 190 nm Verfahren einsetzen. Neben Luft und Raumfahrt (siehe oben) setzt man heute auch im Automotive-Bereich teilweise noch auf 65 oder 90 nm (zumindest bei den Vor-Ort-Steuergeräten, die bis 150 °C Umgebungstemperatur plus Eigenerwärmung aushalten müssen). Auch in der Medizintechnik ist Robustheit ein Hauptthema. Ein Herzschrittmacher soll eben nicht aussetzen, wenn der Sonnenwind mal etwas stärker ist.
moonwalker99 schrieb:
Wäre es nicht besser, alles auf ein Verfahren zu vereinheitlichen, ggf. mit Neuentwicklung? Könnte vielleicht die Kosten senken.
Neben Spannung sind Temperatur und EMV (Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder gar kosmische Strahlung sind nicht "lieb" zu Halbleitern mit zu kleinen Strukturbreiten) zwei essentielle Parameter bzgl. Robustheit.
Ergänzung ()
DerVengeance schrieb:
Ein Thema, was hier komplett ignoriert ist, ist die Tatsache, dass es auch Chips gibt, die auch etwas anderes als reine Digitallogik beinhalten. Für Analog bzw. Mixed Signal ICs sind kleinere Prozesse häufig sogar schlechter als die gröberen. Für HF benutzt man immer noch Bipolartechnologien, die quasi nichts mit den Standard CMOS Prozessen zu tun haben. Dann gibt es noch den großen Bereich der Leistungshalbleiter, für den nochmal es komplett andere Prozesse gibt.
Ja, die Leistungshalbleiter (teilweise werden die mittlerweile sogar in ASICs mit fettem Digitalteil integriert) dürfen nicht zu klein dimensioniert werden, wenn sie viel Strom tragen müssen.
Neben Spannung sind Temperatur und EMV (Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder gar kosmische Strahlung sind nicht "lieb" zu Halbleitern mit zu kleinen Strukturbreiten) zwei essentielle Parameter bzgl. Robustheit.
Wenn keine Spannung anliegt, dann sind das keine Faktoren. Dann müsste die Strahlenquelle die Schalkreise grillen oder was auch immer.
Wenn der Chip mit 230/400 Volt betrieben werden könnte, dann würde er auch relative Nähe zur Sonne aushalten.
Die geringe Spannung ist durch die geringe Isolation möglich, durch den Fertigungsprozess. Je nach Art der Störung, geht ein Elektron die Abkürzung (Elektronenmigration) weil verhältnismäßig wenig Atome die Isolation bilden.
Ohne anliegende Spannung passiert jedoch nichts
Unsinn, wenn kosmische Strahlung auf einen Chip tritt, dann macht die nicht nur nen Bitfehler (natürlich ist das auch möglich, und sozusagen der kleinste Fehler), auf was du wohl abziehlst, sondern gerne einfach physikalisch was kaputt. Vielleicht hast du ein falsches Bild von dieser Art Strahlung (so ähnlich ist es mit Sonnenwind).
Defekt ist defekt, der bei kleinen Strukturen natürlich schwerwiegender ist, als bei größeren. Letztere vertragen deshalb auch mehr, sind robuster.
Ihr müsst auch bedenken, dass viele Chips winzige Dies haben. Wie groß mag wohl der Chip sein, der die Segmentanzeige bei meiner neuen Waschmaschine regelt ?!
Von diesen Dies passen dann ggf. hunderttausende auf einen einzigen 300 mm Wafer. Man muss die Fertigung umrüsten (Masken etc.), alles einstellen - und dann produziert man nur 5 Wafer von diesem Produkt.
Das ist einfach nicht wirtschaftlich, und daher werden solche Chips auch immer noch auf den kleinen 200 mm Wafer produziert und in alten Prozessen. Die Rüstzeit ist bei den neuen Fertigungslinien einfach viel lang und gleichzeitig pro Zeiteinheit auch sehr teuer und sie fällt noch mehr ins Gewicht, je weniger Wafer ich brauche.
Lieber die 180 nm Grobmotoriker-Linie schnell umrüsten und paar Stunden laufen lassen als ewig und 3 Tage an der Goldesel-5nm Linie einrichten und dann nur 3 Wafer durchzuschieben.
"Denn in älteren Fabriken werden mitunter sogar noch Chips in 1.000 nm produziert, unter anderem auch beim kürzlich von Intel gekauften Tower Semi."
Mikron (1 Mikrometer=1000nm)! 😘
Und das ist auch gut so. Weniger hoch Integrierte Schaltkreise (IS) sind robuster.
Wenn man den heutigen nm-Kram in den Voyager/Pioneer Raumsonden verbaut hätte, dann hätten die keine 40 Jahre überlebt.
Meine Meinung:
Nur weil etwas klein und kompliziert ist, bedeutet nicht automatisch, dass es besser ist. Und neu ≠ besser.
Auch Fortschritt hat nichts mit Zeit zutun.
Etwas sehr altes kann durchaus fortschrittlich sein.
"Besser" ist ausserdem rein subjektiv. Manche Dinge von vor 200 oder mehr Jahren sind vielleicht "besser" als was, was neu gebaut wurde.
Zum Beispiel Bauwerke. Pyramiden. Turm von Pisa.
