News TSMC: Neue Details zu Chips in 6 nm, 5 nm und 3 nm

[Shoryuken94]

Soweit ich weiß wurde das ad acta gelegt in den letzten News/Gerüchten von Ende 2019. Hauptsächlich soll TSMC die großen Chips in 7nm fertigen.

Bin mal gespannt, gibt da ja bislang viele verschiedene Aussagen. Sicher ist bisher wohl nur, dass sowohl Samsung, als auch TSMC zum Zug kommen sollen.

Sollten Sie aber tatsächlich dir größeren Gamingchips in 7nm bei TSMC fertigen lassen, dann wird es spannend. Und auch eng für AMD. Aber mal abwarten. Bin sehr gespannt, was da kommt. Die Gerüchte rund um die kommenden Nvidia GPUs sind ja extrem vielseitig.

 

[Krautmaster]

da legt TSMC gut vor. Ich frage mich ob die neuen AMD Chiplets mit Zen 3 dann in 7 oder 5 nm kommen. Ich würde annehmen nach wie vor in 7nm und erst 16C / Chiplet dann in 5nm.

 

[coral81]

Wahnsinn... Wenn das weiterhin alles so skaliert, würde ich die Risiken auch minimieren.

Endlich 4 K/144 Hz bei Ultra Einstellung .

„Laut TSMC liegt die Ausbeute (Yield) über den eigenen Erwartungen, bei jedoch hohen Kosten. TSMC bezeichnet diese diplomatisch als „angemessen“, will jedoch stark an der Produktivität arbeiten, da die Firma in N5 einen sehr lange laufenden Prozess sehe. Endprodukte mit neuen 5-nm-Chips könnten deshalb zu Beginn jedoch nicht die günstigsten werden, während TSMCs Umsatz weiter steigen dürfte.“

So rechtfertigt der, der quasi das Monopol hat, seine Preissteigerung.

OK, 2000 Euro für das nächste Apple Pro Max . Ich fang dann mal an zu sparen.

 

[Bunny_Joe]

da legt TSMC gut vor. Ich frage mich ob die neuen AMD Chiplets mit Zen 3 dann in 7 oder 5 nm kommen. Ich würde annehmen nach wie vor in 7nm und erst 16C / Chiplet dann in 5nm.

In 7nm.

 

[Shoryuken94]

Ich frage mich ob die neuen AMD Chiplets mit Zen 3 dann in 7 oder 5 nm kommen.

AMD hat ja in allen Roadmaps und Folien dazu immer 7nm (früher glaube ich auch noch 7nm+)geschrieben. Daher würde ich nicht davon ausgehen. Dann hätte AMD das auch kommuniziert. Zudem wäre das auch zu früh. Sie hatten ja schon vor einiger Zeit bekannt gegeben, dass das Zen 3 Design abgeschlossen ist. Zudem dürfte es auch noch schlicht zu teuer für die Masse sein.

Zen 4 in 5nm hingegen sind eigentlich gesetzt.

Edit: @Bunny_Joe war schneller

 

[Colindo]

So rechtfertigt der, der quasi das Monopol hat, seine Preissteigerung.

Ich poste zu dem Thema gerne AMDs Ankündigung vom letzten Sommer

Ich denke die enorm hohen Investitionskosten, die ja der Grund dafür sind, dass Konkurrenten wie GlobalFoundries aus 7 nm ausgestiegen sind, rechtfertigen die Preisanstiege. Erst wenn der Gewinn von TSMC exponentiell ansteigt, wie bei Nvidia mit Pascal, wird es eine monopolistische Preissteigerung sein.

erst 16C / Chiplet dann in 5nm.

Es sind zwar bisher alles nur Vermutungen, aber AMD könnte auch weiterhin 1CCX/Die und 8C/CCX anbieten. Die würden dann eben um den Faktor 1,84 shrinken.

 

[4ndroid]

3 nm... gab es nicht mal eine wissenschaftliche Aussage, dass bei 2 nm Schluss ist mit der konventionellen Verkleinerung der Strukturbreite? Oder wo liegt die bekannte Grenze nun?

 

[Colindo]

@Volker Du könntest in die News noch einarbeiten, dass der Sprung auf 3 nm von ASMLs neuen Maschinen mit 0,55-NA geliefert wird. Schließlich schreibt ASML dass auf den Folien in der News, die ihr gestern gebracht habt.

Ergänzung (16. April 2020)

@4ndroid Die Grenze liegt weiterhin bei Strukturgrößen von 3 nm. Nur gibt es bei der Herstellung in der 3-nm-Node eben keine Strukturen, die tatsächlich so klein sind. Es sind Packdichten "effektiv" wie in 3 nm (wobei nichtmal das), mehr nicht.

 

[Bärenmarke]

Na laut Gerüchten soll Nvidia ja nicht mal auf auf 7nm bei den Gamingchips setzen. 7nm dürfte bei großen Chips noch recht teuer sein. denke daher, dass GPUs wieder recht lange auf 7nm setzen werden, ähnlich wie damals 28nm oder auch zuletzt auf 14nm.

Das denke ich nicht, dafür wird der 6nm Prozess sein, der ja laut den News nochmal etwas günstiger sein soll wie 7nm und sich dadurch für günstige Produkte eignet bzw. recht langlebig sein wird. Aber ob 7nm oder 6nm spielt ja eigentlich auch keine Rolle.

Bei AMD könnte es aber bei der Instinct-Serie zu einem mit 128CU(8192 Shader)-Chip kommen welcher in 5nm produziert wird, welcher dank HBM3 32GB-Speicher hat mit 2TB Bandbreite. Den können sie ja dann auch teuer verkaufen.
Aber ein Traum wäre eine Radeon V mit 120CU´s und 16GB HBM3-Speicher. 😊👍

Das halte ich für eine sehr gute Taktik! Ob sie an der Karte dann 200 Dollar verlieren durch den neuen Prozess ist ja egal, wenn sie diese für 2000+ verkaufen und damit wichtige Infos über den neuen Prozess für weitere Produkte sammeln können. Zumal man dann richtige Klopper für den HPC Markt vorstellen könnte.

 

[fp69]

Interessant könnte zudem später das Thema "Kühlung" der kleinen Chips werden.
Braucht es auch zukünftig große Kühler bei CPU/Graka, obwohl der Leistungsbedarf sinken sollte?

 

[bad_sign]

Endlich 4 K/144 Hz bei Ultra Einstellung .

Puh, ne keine Chance.
Wenn ich in Kingdom Come Deliverance mit der 1080Ti bei viele Fackeln in 3200x1800 auf 26 FPS falle, nehme +30% der 2080Ti (31FPS) und reche darauf +35% der 3080Ti ( Gerüchte) (42 FPS) und darauf 70% komme wir auf 70 FPS
Das ist nichtmal UHD :/

 

[Chismon]

Laut TSMC liegt die Ausbeute (Yield) über den eigenen Erwartungen, bei jedoch hohen Kosten. TSMC bezeichnet diese diplomatisch als „angemessen“, will jedoch stark an der Produktivität arbeiten, da die Firma in N5 einen sehr lange laufenden Prozess sehe. Endprodukte mit neuen 5-nm-Chips könnten deshalb zu Beginn jedoch nicht die günstigsten werden, während TSMCs Umsatz weiter steigen dürfte.

Das habe ich erwartet, ab 5nm wird es dann, egal ob bei CPUs oder GPUs oder Smartphones, deutlich teurer, somit werde ich bestimmt nicht auf Zen 4 (DDR5 und PCIe5.0, die ebenfalls kraeftig einen Preisanstieg verursachen duerften und den meisten vermutlich zu Beginn eher spuerbar wenig bringen duerften), nVidia Hopper (so diese denn in 5nm gefertigt werden und die uebernaechste Gaming GPU-Serie darstellen), oder Smartphones mit 5nm Chips warten, wenn moeglich.

Vielleicht laeuft es dann bei mir auf einen Umstieg von 7nm(+) auf 3nm (den Nutzungszeitraum entsprechend strecken, um 3nm Preise dann zu rechtfertigen), nachdem ich mich in 7nm(+) Hardware hoffentlich spaetestens Anfang kommenden Jahres eingedeckt habe.

Erfreulich auch die Nachricht, dass wohl alte (400er und 500er) AM4 Boards einwandfrei fuer die neuen Zen3 Vermeer CPUs zu nutzen sein sollen (von B550 Boards, wie im Artikel genannt, ist aber weiterhin nichts auf dem Markt zu sehen?).

 

[pipip]

da legt TSMC gut vor. Ich frage mich ob die neuen AMD Chiplets mit Zen 3 dann in 7 oder 5 nm kommen. Ich würde annehmen nach wie vor in 7nm und erst 16C / Chiplet dann in 5nm.

FAD 2020 stand Zen3 7nm Advanced und Zen4 5nm. Offen ist nur welchen Prozess AMD nutzt.
Denkbar wäre aber dass Zen3+ vllt mit 6nm kommen könnte, da ja im Endeffekt die selben Gerätschaften verwendet werden können und Zen4 erst 2022 geplant ist.
Sowie bei Zen+ 12nm bei gleicher Transistor Packdichte verwendet worden ist.

 

[Bunny_Joe]

@Volker Du könntest in die News noch einarbeiten, dass der Sprung auf 3 nm von ASMLs neuen Maschinen mit 0,55-NA geliefert wird. Schließlich schreibt ASML dass auf den Folien in der News, die ihr gestern gebracht habt.

Und es ist interessant zu erwähnen, dass bei High-NA das Reticle-Limit auf 429 mm² (16.5 x 26 mm) halbiert wird, von ursprünglich 858 mm² (33 x 26 mm).

Vor allem Nvidia hat in den letzen Jahren sehr gern große GPUs jenseits der 400 mm² entwickelt.

Mit Turing wurde es ja fast Absurd:

RTX 2060 - 445 mm²
RTX 2080 - 545 mm²
RTX 2080 Ti - 754 mm²


Ich bezweifle irgendwie, dass mask stitching verwendet werden wird, weshalb die Auswirkung von High-NA ziemlich negativ auf die mögliche Die-Fläche ausfallen sollte.

Vielleicht kommen u. A. deswegen erste MCM GPUs bei High-NA Prozessen?

 

[bad_sign]

Was ist den ein Zen 3+?

 

[4ndroid]

@4ndroid Die Grenze liegt weiterhin bei Strukturgrößen von 3 nm. Nur gibt es bei der Herstellung in der 3-nm-Node eben keine Strukturen, die tatsächlich so klein sind. Es sind Packdichten "effektiv" wie in 3 nm (wobei nichtmal das), mehr nicht.

Danke, das würde bedeuten dass ab 3 nm effektiver Strukturbreite nur noch die Architektur des Chips (Bandbreiten, Latenzen, Anzahl Recheneinheiten, Takt, Cache, etc.) verbessert werden kann und der nächste wirklich große Schritt erst wieder mit Quantentechnik zu bewältigen ist?

 

[Dai6oro]

Was ist den ein Zen 3+?

Den gibt es nicht.

 

[Shoryuken94]

Aber ob 7nm oder 6nm spielt ja eigentlich auch keine Rolle.

Ist für mich in dem Beispiel der gleiche Prozess, genau wie auch (16,14 und 12nm). Gemeint waren die fertigungsgenerationen. Darin gibts dann natürlich verschiedene Stufen, die genutzt werden können.

Interessant könnte zudem später das Thema "Kühlung" der kleinen Chips werden.
Braucht es auch zukünftig große Kühler bei CPU/Graka, obwohl der Leistungsbedarf sinken sollte?

Die Leistungsaufnahme sinkt nur bei gleichbleibender Leistung. Da man aber auch mehr leistung möchte, setzt man bei kleineren Fertigungen auch auf mehr Recheneinheiten und höhere Taktraten. Die Gesamtleistungsaufnahme sinkt also nicht. Schon zu 40nm Zeiten waren 250 Watt für eine GPU normal. Genau wie heute. der Trend geht sogar zu noch höheren Leistungsaufnahmen. Man sieht heute ja sogar schon TDPs von 275 oder gar 300 Watt.

Zudem werden Chips mit kleiner Fertigung immer schwerer zu kühlen, da die Energiemenge pro Fläche deutlich steigt.

Schauen wir uns doch zwei beispiele an.

Die als Hitzkopf verschriene GTX480 hatte bei 250 Watt TDP eine Chipfläche von 526mm². Eine 5700XT bringt es auf 225 Watt bei gerade mal 251mm². Die Ansprüche an den Hühler steigen sogar, da man die Hitze von einer kleineren Fläche anführen muss. Der Kühler muss zwar nicht mehr Hitze abführen, aber er muss sie schneller vom Chip wegbekommen. Hier könnten Luftkühler in Zukunft immer mehr an Ihre Grenzen stoßen. Aber nicht umsonst sind Wasserkühlungen zur zeit sehr beliebt. Daher ist neben einer modernen fertigung auch eine effiziente Architektur wichtig.

Wenn ich in Kingdom Come Deliverance mit der 1080Ti bei viele Fackeln in 3200x1800 auf 26 FPS falle, nehme +30% der 2080Ti (31FPS) und reche darauf +35% der 3080Ti ( Gerüchte) (42 FPS) und darauf 70% komme wir auf 70 FPS
Das ist nichtmal UHD :/

Mit schlecht optimierten Spielen bekommt man halt jede Hardware klein... das wird sich auch nie ändern. Sieht man doch an Crysis 1 super. Aber es gibt ja zum Glück auch immer mehr gut optimierte Spiele und

3 nm... gab es nicht mal eine wissenschaftliche Aussage, dass bei 2 nm Schluss ist mit der konventionellen Verkleinerung der Strukturbreite?

Die 3nm beziehen sich ja nicht auf die echte Strukturgröße. Genau wie ein 500er Mercedes keine echten 5 Liter Hubraum hat Da ist also noch etwas Luft, aber der weg dahin wird immer schwerer.

Was ist den ein Zen 3+?

Ist anscheinend nicht geplant. Es wird auch kein Zen 2+ geben. Zen 1+ ist bis jetzt die Ausnahme. Nicht ausgeschlossen, dass man sowas irgendwann mal wieder macht. Aber bislang kommuniziert AMD offiziell

Zen 1 > Zen1+ > Zen 2 > Zen 3 > Zen 4

 

[Colindo]

Danke, das würde bedeuten dass ab 3 nm effektiver Strukturbreite nur noch die Architektur des Chips (Bandbreiten, Latenzen, Anzahl Recheneinheiten, Takt, Cache, etc.) verbessert werden kann und der nächste wirklich große Schritt erst wieder mit Quantentechnik zu bewältigen ist?

Nein, das bedeutet dass die effektive Strukturbreite immer weiter sinken kann, bis die tatsächlichen Strukturbreiten mal in die Nähe von 3 nm kommen.

Also, solange genug Tricks erfunden werden, mehr Transistoren auf die gleiche Fläche zu packen, ist es egal, wie groß die Transistoren sind.

PS: Du hast in deinem Post den falschen User zitiert

 

[MrNejo]

@Topic
Wie sehr ist denn eigentlich die Transistordichte von 5nm im Vergleich zu 7nm angestiegen?

Der Faktor soll bei ca. 1,84x liegen.
Edit: „TSMC nannte für N5 +84% für Logic und 30~35% für I/O und SRAM.“ (Auf dem Beitrag von smalM)

NVIDIA möchte aber bei Samsung produzieren lassen und zwar in 10nm. Natürlich ist dies eine Verbesserung, aber nicht so groß wie man erwartet.

Das sind Gerüchte, ich persönlich gehe von N7/N6/N7+ von TSMC für die großen Chips aus, am ehesten noch der 8nm (also verbesserte 10nm) von Samsung aber kann ich mir ehrlich gesagt nicht vorstellen.

Ist also N6 das Verfahren in dem Zen3 kommen wird?

Könnte passieren der Shrink N7 auf N6 ist einfacher als auf N7+.

16C / Chiplet dann in 5nm.

Also AMD sagte zwar man möchte weiter die Kerne steigern, aber 16C Chiplets die durch 5nm nicht viel größer wären als jetzt (wenn ich Deinen Post richtig interpretiere) hätten eine enorme Wärmeentwicklung trotz eventuell niedrigerer Spannungen.

Interessant könnte zudem später das Thema "Kühlung" der kleinen Chips werden.
Braucht es auch zukünftig große Kühler bei CPU/Graka, obwohl der Leistungsbedarf sinken sollte?

Das wird sicherlich ein interessantes Thema, Lösungsansätze sind mehrere kleine Chiplets oder „breitere“ Kerne/Shader.