News Fertigungsverfahren: 5-nm-Prozess von TSMC skaliert zu 184 Prozent

[latiose88]

Ohne Kontext: Ja. Aber was wir nicht wissen, ist, ob NVidias Architektur in 7nm noch funktionieren würde. Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Chipriese wie NVidia nicht auch Kapazitäten in 7nm bekommen würde, wenn sie denn wollten. Ich denke, deren Verbleib bei Samsung hat technische Gründe. Kapazität könnte man sicher kaufen und gerade NVidia hat ja eher großes Interesse, ihre führende Stellung bei den GPUs nicht zu gefährden.

Es wäre ja auch denkbar einfach nur eine Kleinserie, eine Titan A7 (oder sonstwie benannt) in dem aktuell führenden Verfahren herzustellen und für abartiges Geld zu verkaufen. So könnte man selbst mit wenig Kapazität viel Nutzen ziehen. Da sowas aber nicht angekündigt ist, denke ich, die aktuellen Architekturen skalieren noch nicht ausreichend mit kleinen Strukturen oder funktionieren dann schlicht nicht mehr. "Prozesstechnisch unterlegen" ist meines Erachtens schwierig zu sagen, da ein kleinerer Prozess möglicherweise gar nicht in Frage kommt. Ich würde mich hier nicht zu einer Wertung bezüglich der Fertigung hinreißen lassen.

Dazu kommt noch, dass NVidia auch in der Vergangenheit keine Skrupel gezeigt hat, bei geringer Verfügbarkeit einfach die Preise entsprechend hoch anzusetzen. Das spricht auch dafür, dass es nicht die Kapazitäten sind, die NVidia von TSMC fernhalten, sondern andere Gründe. Die Wahrheit werden wir wohl nie erfahren, das sind aber meine Gedanken dazu.

Ich habe ebenfalls ne Vermutung.Vielleicht denkt sich Nvidia so,da ja alle Kapazitäten AMD bekommen wird,das es dann einen engpass geben wird.Das wird Nvidia wohl versuchen zu vermeiden und darum sind sie zu Samsung gegangen.Freilich könnte auch so sein das Samsung ein besseres Angebot bei der Fertigung angeboten hat und damit sich kosten ersparnisse erwarten.Oder die Fertigung ansich bringt einige Vorteile für Nvidia.Das ist alles durchaus denkbar.Und auch alles gute gründe es so zu machen,was Nvidia da machen wird.Wir werden es ja sehen.

 

[guggi4]

Ernstens ergibt eine logarithmische Skala Sinn, ansonsten würde man kaum was erkennen und zweitens stammt die Grafik ja nicht von tsmc sondern von wikichip

 

[modena.ch]

Ohne Kontext: Ja. Aber was wir nicht wissen, ist, ob NVidias Architektur in 7nm noch funktionieren würde. Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Chipriese wie NVidia nicht auch Kapazitäten in 7nm bekommen würde, wenn sie denn wollten. Ich denke, deren Verbleib bei Samsung hat technische Gründe. Kapazität könnte man sicher kaufen und gerade NVidia hat ja eher großes Interesse, ihre führende Stellung bei den GPUs nicht zu gefährden.

Chipriese?
Ich habe Berechnungen gesehen, NV bräuchte für alle seine Chips in 7NM 10'000 Waver im Monat.
AMD ist mit den Konsolen bei 30'000.
Da geb ich doch die Kapazitäten demjenigen, der schon einen guten Teil dieses Prozesses nutzt und nicht jemandem "Neuen".

Davon ab, glaub ich nicht, dass NV grosse Chips in 7NM bezahlen will.
Da ist Samsungs optimierter 10NM Prozess wesentlich günstiger, weil "alt" und ausgereift.

 

[chripa]

Und wie kühlt man dann diese Hotspots?
Ist doch jetzt schon bei den AMD Ryzens ein echtes Problem.

 

[GUN2504]

Und wie kühlt man dann diese Hotspots?
Ist doch jetzt schon bei den AMD Ryzens ein echtes Problem.

Ich weiß nicht wo der Trugschluss herkommt, aber mein R9 läuft mit einer LuKü ganz entspannt weit unter einem möglichen Temperaturlimit...

 

[TopperHarley87]

Beeindruckend finde ich eher die Typen aus dem Marketing, die es bei so krummen Zahlen geschafft haben eine Grafik zu erstellen, wo eine Gerade in der Skala rauskommt.

Naja.... Ist halt eine logarithmische Skalierung der Y-Achse. Eigentlich eine gängige Praxis in der Technik um große Bereiche darstellen zu können. Sonst wäre es z.B. nicht möglich Werte im Bereich von 0,0001 und 1000 in einem Graphen vernünftig darstellen zu können.

Da die Kurve einen nahezu quadratischen Verlauf hat und die Y-Achse mit 10^X skaliert ist, erhält man so quasi automatisch einen lineare Verlauf. Also kein Hexenwerk...

 

[duskstalker]

TSMC machts den anderen marktteilnehmern echt nicht leicht. die lassen da nichts anbrennen.

ob glofo auch mal noch auf was anderes als 12nm umrüstet? die werden sonst irgendwann komplett uninteressant sein.

nvidia setzt ja gerüchteweise auf samsungs 10nm node für die neuen geforce karten, weil amd sämtliche kapazitäten bei 7nm gebucht hat und nvidia lieber auf einer älteren optimierten node arbeitet als bleeding edge. offenbar ist samsung hier aber nicht so gut wie tsmc.

vllt kommt mit 5nm wieder die standardmäßige direct-die kühlung zurück. die energiedichte sieht sehr extrem aus.

zen und zen+ waren thermisch ein absoluter traum. zen2 ist hier schon ein ganz anderes kaliber. und der sprung von 7nm auf 5nm wird das problem ggf. in sehr problematische regionen verschieben.

die nächsten generationen von cpus und gpus werden sehr interessant - vermutlich die interessantesten generationen der letzten 10 jahre.

 

[flappes]

So groß der Respekt gegenüber der Leistung von TSMC ist um so weniger toll ist wenn hier raus eine alleinige technische Vormachtstellungen ergibt.

Das regelt der Markt. TSMC wird sich das auch entsprechend bezahlen lassen. Daher gibt es einen Markt der Konkurrenten antreiben wird.

 

[happylol]

So groß der Respekt gegenüber der Leistung von TSMC ist um so weniger toll ist wenn hier raus eine alleinige technische Vormachtstellungen ergibt.

Ja weil die USA das bestimmt gegen ihre Nationale Sicherheit einstuft, Taiwan könnte ja spionieren...

 

[Botcruscher]

Und es wäre doch ein relativ grosser Sprung vom bisherigen 12NM Prozess kommend.

Da 8nm nur ein gepimter 10nm Prozess ist eher nicht. Weniger geht eigentlich nicht. Da AMD so weit zurück liegt wird NV einfach auf Risiko spielen. Da passen dann auch die lausigen 45 Prozent Mehrleistung. Werbung Werbung und lustige RTX Vergleiche werden den Mangel schon richten.

 

[latiose88]

Und wie kühlt man dann diese Hotspots?
Ist doch jetzt schon bei den AMD Ryzens ein echtes Problem.

Also die I9 sind ja auch Hitze Klopfer.Also mein i9 9980xe wo ich gestern mal testweise getestet hatte war von 3,8 auf 4,1 ghz von 70 auf 90 Grad hochgestiegen.Also die heißesten Kerne ,also nur 300 hmz für alle Kerne.Bei 4,5 ghz hatte ich angst gehabt das der Chip durchschmorrt.Satte 110 Grad zeigten mir davon 6 Kernen an.Und dabei habe ich wirklich keinen schwachen sondern den Stärksten Luftkühler den man kriegen kann.Dazu die vollausstattung mit 2x140 nm und mehrere schnell drehende Gehäuse Lüfter.Silents ist der zwar nicht mehr und man hört die Lüfter,aber es geht noch.Mit 1500 U/m ist das wirklich massive Luft.Dennoch reicht es nicht aus.Ähnliche Probleme hat wohl auch der Threadripper 3970x.Wo einer im Server Bereich,massive große Luftküler mit Offenen Computer Gehäuse bei Lufttemperatur von 18 Grad am Laufen hat. Im sommer dann mit einem Kühgerät direkt auf dem Pc gerichtet.Wenn man bedenkt wie heftig das ist und der erreicht im moment wo noch kein stakrer sommer ist schon 80 Grad,kann man sich ja denken wie heiß der dann im Sommer sein wird.

Und dann auch noch noch kleiner,ob das gut geht.Der hat ihn bei 3,7 ghz bei dem Takt.Also nicht die Welt.Und wenn es noch kleiner ist,muss man sich wohl mit noch weniger Takt begnügen.So viel IPC und so kann man da ja garnicht drauf geben um den nachteil von geringerem Takt wieder auszugleichen.Echt heftig,das ganze.

 

[TenDance]

So groß der Respekt gegenüber der Leistung von TSMC ist um so weniger toll ist wenn hier raus eine alleinige technische Vormachtstellungen ergibt.

Wird eher eine Luxusfrage da derzeit schon die 7nm Produktion so stark ausgelastet ist dass nicht alles was geht damit produziert wird. Auch AMD könnte zum Beispiel die thermischen Probleme der Chipsätze in den Griff bekommen da diese einfach nur Chiplets sind, aber es ist zu teuer. Es werden pro Jahr zu wenige EUV Geräte produziert damit sich sehr schnell viele Produktlinien damit betreiben ließen, demzufolge bleibt vieles in der Breite bei pre-EUV Stufen. Einfach eine Frage der Wirtschaftlichkeit.
14nm und seine Substufen +/++/12nm/10nm werden noch lange für Chipsätze, den mid Performance Bereich etc genommen werden (müssen).

Wo 5nm auf jeden Fall helfen wird ist da wo Platz sowie Stromverbrauch eine Rolle spielt - mobile Chipsets. Wenn es so skaliert wie versprochen, wäre es die Hoffnung auf einen echten flagship SoC für 5G.
Bin gespannt, wenn das in Kürze anläuft, was noch produziert wird ausser Apples neuestem Wunderwerk.
Es sei denn mit 5nm bauen sie endlich mal einen wirklich großen SoC um den alten Plan des Arm Macbooks in die Tat umzusetzen. Apple hätte dann die Produktpalette um einen Riesen wie TSMC nahezu komplett auszulasten.

Ansonsten muss man im Hinterkopf behalten dass nVidia endlich mal einen EUV Chip auf den Markt werfen könnte, Turing wird ja noch in 12nm gefertigt.

Ergänzung (23. März 2020)

Also die I9 sind ja auch Hitze Klopfer.Also mein i9 9980xe

Sorry, aber jeder Test hat gezeigt dass man diese Kaliber nur mit Wasser übertakten sollte, Du brauchst einfach ein größeres Delta um die Hitze aus dem Silizium zu bekommen, der Hitzefluss ist sonst viel zu langsam da die Fläche so gering ist.
Im Server werden die nicht übertaktet, zumal oft genug mittlerweile Wasser verfügbar wäre oder zumindest mit gekühlter Luft durchgeblasen wird.
Da reicht auch die AiO nicht aus welche häufig verbaut wird, man braucht einfach Fläche und Wasservolumen...

Aber ja, Intel könnte mit was anderem als 14nm sehr deutliche Sprünge machen. Und sie brauchen das auch um beim corecount endlich mal mitgehen zu können.

 

[TSKNF]

Aber im Gegenteil springt Intel ja mehr oder weniger direkt auf 5nm (mit sehr kurzer Stippvisite bei 10nm, die mit AMDs 7 mithalten) und lässt AMD noch ein Weilchen die 7 auskosten, bis die sich dann wieder im Hintertreffen wähnen.
Es geht geht brav geordnet hin und her...

Den Text nicht gelesen? Und ein hin und her sehe ich da nicht. Das ist quasi ne Einbahnstraße...

 

[SoDaTierchen]

Ich habe Berechnungen gesehen, NV bräuchte für alle seine Chips in 7NM 10'000 Waver im Monat.

NVidia hat exakt 0 Chips in 7nm, also kommen die sogar mit 0 Wafern pro Monat sehr gut aus. Eine Architektur, die sich ohne Anpassungen auf eine kleinere Node umsetzen lässt, ist scheiße. Ich denke wir gehen konform, dass man NVidias Architektur nicht "scheiße" kennen kann, egal, was man von der Firma halten mag. Insofern ist die Berechnung, die du da gesehen hast, nicht nur fragwürdig, sondern auch Unsinnig. Auch der Vergleich, dass NVidia für all ihre Chips nur ein Drittel von AMD mit den Konsolenchips braucht, erscheint mir nicht glaubwürdig. Klar setzt AMD mit den beiden kommenden Konsolen viele Chips ab, aber NVidia verbaut ihre Chips in Smartphones, Shield-Konsolen, Consumer-GPUs, Profi-GPUs, PKWs, Tablets und der Nintendo Switch. Ich habe keine Zahlen parat, aber das Verhältnis 1:3 erscheint mir sehr unrealistisch.

Etwas anders, was dir scheinbar auch entgangen ist: Chips bezahlt man pro Wafer, nicht pro Chip. Auch wenn ein Wafer in 7nm teurer ist als in 12nm, so passen auf einem 7nm-Wafer deutlich mehr Chips als auf einen 12nm-Wafer. In Summe bleiben die Kosten also ähnlich, bei hohen Yields sinken die Kosten sogar.

Was nicht von der Hand zu weisen ist, sind die knappen Fertigungskapazitäten. Wobei ich der Meinung bin, dass NVidia bei TSMC fertigen lassen könnte, wenn sie es denn wollten.

 

[pipip]

Da 8nm nur ein gepimter 10nm Prozess ist eher nicht. Weniger geht eigentlich nicht. Da AMD so weit zurück liegt wird NV einfach auf Risiko spielen. Da passen dann auch die lausigen 45 Prozent Mehrleistung. Werbung Werbung und lustige RTX Vergleiche werden den Mangel schon richten.

Also falls NV tatsächlich den 8nm Prozess von Samsung nützt, ist das sicher keine Entscheidung die kurzfristig getroffen wurde, sondern schon beim Design des Chips. Eventuell war es auch nicht voraussehend wie sich die Fertiger in den kommenden Jahren entwickeln.
Ich komme da zurück auf das "All In" bei Lisa Su. Die haben da ja auch quasi "gewettet", dass TSMC 7nm Fertigung passend für ihre Produkte ist.
Ich bleib bei meiner Theorie, dass RDNA anfangs nicht für 7nm gedacht war und dass deshalb RDNA auch nicht mit mehr als 40 CUs sehen werden, sondern erst eben RDNA2.

Die Konsolen Chips werden unter anderem ein Grund gewesen sein, wieso AMD mit TSMC etwas ausgehandelt hat und von Kapazitäten seitens GF sich freigekauft hat.
Kann gut sein, dass wir jetzt Ende des Jahres die eigentlichen ersten Auswirkungen auch im GPU Markt sehen könnten. Man sollte nicht vergessen, dass nämlich von GF anfangs ein eigener 7nm Prozess und somit auch AMD GPUs geplant gewesen sein "könnten". Durch die aktuelle Lage, ist außerdem nur nachvollziehbar, wieso beide AMD und NV, ihre Grafikarten auf Ende des Jahres verschieben.

Weiteres ist ja bis heute gar nicht mehr so klar, welcher (AMD) Chip welche 7nm Fertigung bekommt. Mittlerweile kann ich mir vorstellen, dass manche Chips zwar die neue Belichtung bekommen, andere aber die Weiterentwicklung des 7nm Prozess nützen könnte. Deshalb hatte AMD auch das plus von 7nm entfernt um am Ende Verwirrung zu vermeiden und spricht von 7nm advanced.

 

[modena.ch]

Da 8nm nur ein gepimter 10nm Prozess ist eher nicht. Weniger geht eigentlich nicht. Da AMD so weit zurück liegt wird NV einfach auf Risiko spielen. Da passen dann auch die lausigen 45 Prozent Mehrleistung. Werbung Werbung und lustige RTX Vergleiche

Das AMD dieses mal so weit zurück liegt, würd ich nicht annehmen. Wenn es nach Insidern geht, macht
sich NV grad richtig nass.

50% mehr Performance pro Watt zu RDNA, mehr IPC wie angekündigt und mehr
Takt wie wir es bei den Konsolen sehen wo noch auf sicher gespielt wird, ist
kein Pappenstil bei RDNA 2.

Da könnte man viel Leistung aus einer Schaderübermacht holen an
NVs Stelle, das braucht aber grosse Chips und einen ausgereiften,
günstigen Prozess. Da macht Samsungs 8NM am meisten Sinn.

Und sooo schlecht ist das nicht im Vergleich zu ihrem Bisherigen 12NM.

Die Transistordichte gegenüber dem TSMC 12NM Verfahren ist fast
verdoppelt. Wenn noch der Takt mitspielt, haben sie keine schlechten Karten.

https://www.techcenturion.com/7nm-10nm-14nm-fabrication

 

[pipip]

modena.ch

Unter deinem Link ist auch zusehen, dass beide Prozesse ähnlich ausfallen. Wie gesagt, ich könnt mir vorstellen, dass AMD GPUs vllt gar nicht auf EUV setzen sondern auf den verbesserten 7nm HPC Prozess von TSMC.

 

[modena.ch]

NVidia hat exakt 0 Chips in 7nm, also kommen die sogar mit 0 Wafern pro Monat sehr gut aus. Eine Architektur, die sich ohne Anpassungen auf eine kleinere Node umsetzen lässt, ist scheiße. Ich denke wir gehen konform, dass man NVidias Architektur nicht "scheiße" kennen kann, egal, was man von der Firma halten mag. Insofern ist die Berechnung, die du da gesehen hast, nicht nur fragwürdig, sondern auch Unsinnig.

Darum schreib ich ja auch "bräuchte" und nicht braucht.
Die Berechnung geht davon aus, dass man Turing und Volta auf 7NM shrinkt und gleich viele Karten in allen Bereichen verkauft wie die letzten Jahre im Schnitt. Das Ganze ist mit Reserven berechnet und auch die
Yieldraten sind in Betracht gezogen.

Die ARM Chips in der Switch sind ururalt (Tegra X1, 2015) und wurden gerade erst von 20 NM
auf 16 NM FF geshrinkt. Dafür braucht es keine 7NM. Und das sind ja auch winzige Chips.
Mir fällt kein aktuelles Smartphone mit Tegra SoC ein.

AMD braucht mit den Ryzens, den Grafikkarten und den Konsolen mit relativ grossen
Chips und Absatzzahlen viel mehr Waferfläche in 7NM. AMD wird sobald
Apple im Sommer von 7 auf 5 NM umsteigt, der grösste 7NM Kunde sein, mit riesen Abstand.

Und natürlich kaufen die Wafer ab, hab ich nie anders geschrieben.
Ein belichteter 16/12NM Wafer kostet 10'000-12'000 Dollar
Ein belichteter 7NM Wafer ist bei 15'000-18'000 Dollar
Da müssen schon mehr Chips runter fallen, vor allem bei den Brocken
die NV immer an GPU hat, wäre TSMCs 7NM Fertigung mit den Yields sicher teurer
als Samsungs 8NM mit annähernd vergleichbarer Transistordichte.

@pipip

Ja von der Dichte ist Samsungs 8NM (Mobile) vergleichbar zu TSMCs 7NM (High Performance) Prozess. Wenn wir bei TSMCs 7NM Prozess ebenso die mobile Variante heranziehen, ist TSMC mehr als 30% im Vorteil.
Aber ich gehe sowohl bei Samsung als auch TSMC nicht davon aus, dass sie für die GPU zu dicht packen werden. RNDA2 hat, wie man an den Konsolenspecs sieht, sehr viel Takt.
Das klappt nicht mit zu dicht gepackten Transistoren.
Und sicher will sich auch NV mit dem Takt nach oben hin alles offen lassen.

 

[Substanzlos]

Bei der Packdichte wird das aber nix mit den Zen Hochfrequenzkernern. ^^

Kann man eigentlich im Design dann die Packdichte trotzdem geringer halten um mehr Spielraum für höheren Takt zu haben? Frage an unsere Chipspezis hier.

 

[latiose88]

Ja kann man,weniger Transistoren und dann geht auch mehr Taktspielraum.Bei mehr Transistoren ,sind es ja mehr dichte und damit weniger Takt Möglich.
Die Frage ist halt was besser ist,mehr Transistoren ,bei weniger Takt oder weniger Transistoren bei mehr Takt.So oder so wird es dabei nicht mehr so viel Mehrleistung dabei rauskommen.

Was wohl besser ist: 20 Milliarden Transistoren bei 3 ghz oder 15 Milliarden bei 4-4,5 ghz.
Kann man sich also aussuchen.Würde sagen,das ergibt fast die selbe Leistung.Die Spiele werden ja nicht nur vom Takt sondern auch von den Transsitoren Profitieren und bei den Anwendung ja sowieso.
Oder man verringert den Cache und setzt da dafür einen schnelleren ein.Dann hat man auch etwas mehr luft,aber dafür opfert man halt etwas Cache,dafür kann man beim Takt höher gehen.Kannst dir also aussuchen was aus deiner sicht besser ist.