3-nm-Fertigung: TSMC und Samsung haben Schwierigkeiten

[BlubberLord]

Man muss sich mal überlegen, wie verrückt das eigentlich ist: 3nm.
So ne beiläufige News, eigentlich interessiert sich dafür kaum mehr jmd, aber wer hätte sowas jemals vor einigen Jahren für möglich gehalten.

Dagegen ist ein Coronavirus nen riesen Klopper.

Naja das hat ja nichts mit den tatsächlichen Strukturbreiten zu tun. Wenn ein neues Verfahren mehr logische Einheiten auf der selben Fläche unterbringt bekommt es einen neuen Namen in "nm" – wie das erreicht wird ist dabei für jeden Hersteller unterschiedlich.

Es ist schließlich immer noch ein lithographischer Prozess – und Licht in der Wellenlänge hieße nicht nur nicht mehr Licht sondern hätte auch ganz andere Auswirkungen auf den Prozess.
Der große Clou ist das Umstellen des Aufbaus der Transistoren. Nanowires wurden erst in den letzten Jahren so weit erforscht, dass ein gezielter Einsatz im großen Maßstab überhaupt möglich ist. DIE sind auch wirklich so klein. Durch den erheblich geringeren Querschnitt der "Nano"-Leiterbahnen sinkt die Impedanz deutlich so dass viel höhere Frequenzen möglich sind und weniger Abwärme entsteht.
Dass die Finne aus drei Nanowires dabei auch noch wesentlich schmaler ist dürfte auch noch mal wieder die "echte" Strukturbreite senken bzw. eben die Transistordichte erhöhen.

 

[DAU_0815]

Und damit haben die Russen schonmal eine eigene CPU Architektur, welche sie nutzen könnten.

Nicht schlecht, das war mir entgangen:

Elbrus-8S - Wikipedia

en.wikipedia.org

Darum investieren wir jetzt 150 Milliarden und haben das in zehn Jahren vielleicht auch.

Falls ein neuer Trump mal eben mit der EU "den Huawei" macht, stehen wir blöd dar. USA Liefern keine Chips mehr und was macht die EU?

Die EU stellt die Lieferung ihre Produkte an die USA ein. Kein einziger Flieger und kein einziges Auto wird mehr in den USA produziert, wenn wir das wollen. Und wie Du siehst ist Dein Szenario gerade der Grund, so schnell wie möglich eigene Forschung, Entwicklung und Fertigungskapazität in Europa aufzubanen. Leider wird die Welt immer kriegerischer, ein neuer kalter Kreig steht bevor, oder besser, wir sind schon mitten drin.

Und ob wir in 28nm, 14nm, 7nm oder 3nm produzieren, alles ist besser als kein Rechner.

 

[Bl4ckR4v3n]

Und was die Halbleiterindustrie angeht, ist nur Europa von anderen abhängig. USA, Russland und China sind da autark. Europa hat nur offene Schnürsenkel und muss sich tief bücken.....

100% Autark ist diese auch nicht. Anlagen, Ersatzteile und Support sind die Europäer ganz vorne.

Falls ein neuer Trump mal eben mit der EU "den Huawei" macht, stehen wir blöd dar. USA Liefern keine Chips mehr und was macht die EU? Wir importieren wie bei letzten Streit, keinen Whisky und Harley Davidson mehr....wer am Ende gewinnt ist sicher.

Dann könnte die EU Ihrerseits mit einem Lieferstopp für Ersatzteile und Support drohen. Ist nicht so als ob die Maschinen Verschleißfrei arbeiten oder nie Probleme auftreten. Von dem was ich gehört habe gibt es da richtig viel Arbeit und der wird größtenteils von Europa aus gemacht.

Eine eigene Produktion wird sicher nicht einfach. Europa hat aber immerhin viel Know How in der Halbleiterproduktion und das kann man durchaus nutzen. Lieferketten kann man mit der Zeit aufbauen. Aber ich glaube irgendwie nicht daran, dass die EU das vernünftig umgesetzt kriegt. Aus einer strategischen Sicht aber sicher sinnvoll, um Unabhängigkeit zu Gewährleisten.

 

[Incredible Alk]

Falls ein neuer Trump mal eben mit der EU "den Huawei" macht, stehen wir blöd dar. USA Liefern keine Chips mehr und was macht die EU?

Die EU stellt die Lieferungen der Produktionsmaschinen und Wartung derselben für Chiplithographie ein die allergrößtenteils vom Niederländischen fast Monopolisten ASML stammen. Und schon hat zunächst mal niemand mehr irgendwelche Chips. Lose-Lose Situation.

Aber du hast Recht - einer wie Trump erkennt so nen Zusammenhang garantiert erstmal nicht.

 

[Cybnotic]

Hi, das mit dem Erdling finde ich super
Die Politische Einordung und Zwangsassimilation und Fahnen bzw Flaggenkult ist mit ein Hauptgrund warum die Menschheit Probleme überhaupt hat.. Besser wäre es es würden Flaggen Pässe Ländernamen etc verschwinden und alle wären das was sie sind: Menschen!
Ja Tagträumen darf man wenigstens noch
MfG

 

[PCGH_Torsten]

Das ist durchaus möglich. Man kann sich das ganze ja kaufen. Das beste wäre es, einfach mehrere Unternehmen nach Europa zu locken, so wie es damals bei AMD funktioniert hat. Mit den 100 Mrd könnten Intel und Samsung wohl eine Fabs hochziehen und bei GloFo könnte man das Geld nutzen, damit die nicht den Anschluss verlieren.

Eine aktuelle, konkurrenzfähige Forschung hier zu Lande anzusiedeln hat bei AMDs Fertigung eben nicht funktioniert. Klar könnte man mit hohen Subeventionen Fab-Neubauten provozieren, aber damit hätte man nur eins gemacht: Hohe Subventionen gezahlt. Das Know-How und damit ein erheblicher Teil der Wertschöpfungskette blieben aber an seinen bisherigen Standorten.

Was würdest Du machen? Die Flinte ins Korn werfen,

Zwei Drittel der um die Jahrtausendwende im Bereich leistungsfähiger Prozessoren aktiven Hersteller haben genau das gemacht. Und die standen nicht bei 0, sondern lediglich einen Schritt hinter der Konkurrenz.

Ich meinte eher : https://www.golem.de/news/elbrus-8cb-russische-achtkern-cpu-erreicht-1-5-ghz-2006-148849.html

Und damit haben die Russen schonmal eine eigene CPU Architektur, welche sie nutzen könnten. Eine Fab in Russland hoch zu ziehen ist auch nicht so langwierig wie in Deutschland, wir müssen erst evtl. Zauneidechsen umsiedeln....der Russe ist da sicher nicht so zimperlich.

Die EU hat keine eigene Architektur zum Bau von CPUs. Oder doch?

Mit Ausnahme der national ausgerichteten Entwicklungsprogramme Chinas und Russlands hat keine Nation der Welt und erst recht kein Staatenbund Anspruch auf eine Architektur. Innerhalb der EU gibt es aber mehrere Akteure rund um RISC-V und bis vor 4 Tagen waren die Hauptentwickler von ARM in der EU ansässig.

Naja das hat ja nichts mit den tatsächlichen Strukturbreiten zu tun. Wenn ein neues Verfahren mehr logische Einheiten auf der selben Fläche unterbringt bekommt es einen neuen Namen in "nm" – wie das erreicht wird ist dabei für jeden Hersteller unterschiedlich.

Es ist schließlich immer noch ein lithographischer Prozess – und Licht in der Wellenlänge hieße nicht nur nicht mehr Licht sondern hätte auch ganz andere Auswirkungen auf den Prozess.

Sichtbares Licht wird schon lange nicht mehr genutzt, auch wenn die Wellenlängen selbst mit EUV deutlich über der Strukturgröße bleiben.

 

[DAU_0815]

Zwei Drittel der um die Jahrtausendwende im Bereich leistungsfähiger Prozessoren aktiven Hersteller haben genau das gemacht. Und die standen nicht bei 0, sondern lediglich einen Schritt hinter der Konkurrenz.

Staaten sind keine Firmen. Wenn Firmen, die keinen Gewinn erwirtschaften, sich andere Betätigungsfelder suchen, ist das eine, dass Staaten oder Staatengemeinschaften strategische Entscheidungen treffen, deren Hauptmotivation nicht Gewinnerzielung ist, ist etwas ganz anderes. Wo liegt zum Beispiel der Profit in den 45 Mi,llarden unseres Verteidigungshaushaltes und wäre das Geld nicht "profitabler" einzusetzen? Oder ist es profitabel, weil Folgeschäden ohne Verteidigung höher wäre? Es ist und also ein Internet mit eigenen Servern und eigenen Prozessoren wert, welches viel sicherer gegen Angriffe von außen ist?

Übrigens schau auf Tesla und deren eigenen Rechner für das autonome Fahren. Wenn man will und Geld rein steckt, geht scheinbar durchaus etwas.

 

[PCGH_Torsten]

Also zwischen der Fähigkeit, sein eigenes Territorium zu verteidigen und dem Bedarf an einer eigenen Produktion für aktuellste High-End-Prozessoren, sehe ich keinen Zusammenhang. Zwischen 45 Milliarden, die für wichtige Dinge nicht da sind, und der Einsatzbereitschaft der Bundeswehr übrigens auch nicht, aber tiefergehende politische Debatten gehören an dieser Stelle nicht zu meinem Job.

Teslas aktuelle FSD-Implementation ist übrigens um ARM72-Kerne herum aufgebaut und wird von Samsung gefertigt. Während man über die Qulitäten des Designs wegen hoher Spezialisierung und mangelnder Vergleichsmessungen viel spekulieren kann, steht eins fest: Tesla hat keine eigene CPU-Architektur und schon gar keine eigene Fertigung dafür entwickelt. Und von ihrem Nettogewinn könnten sie meinem Wissen nach nicht einmal eine einzige aktuelle EUV-Straße aufstellen – die Peanuts kostet im Vergleich zu der Forschung die nötig ist, um sie auch zu nutzen.

 

[Pu244]

Eine aktuelle, konkurrenzfähige Forschung hier zu Lande anzusiedeln hat bei AMDs Fertigung eben nicht funktioniert. Klar könnte man mit hohen Subeventionen Fab-Neubauten provozieren, aber damit hätte man nur eins gemacht: Hohe Subventionen gezahlt. Das Know-How und damit ein erheblicher Teil der Wertschöpfungskette blieben aber an seinen bisherigen Standorten.

Das Ziel der Autarkie ist ja dann Großteils erreicht. Die Forschung ist nicht so interessant, wichtig ist, dass man Europa nicht den Saft abdrehen kann, wenn die Chinesen oder Amerikaner das Spinnen anfangen. Die Australier mußten ja mit China böse Erfahrungen machen und in China hat Huawei spüren müssen, was es bedeutet, seine Fertigung nicht unter Kontrolle zu haben. Alternativ tut es auch ein zünftiger Krieg. China gegen Taiwan und auch zwischen Nord und Südkorea brennt die Hütte. Dann kann man da das Thema Hi Tech die nächsten Jahre vergessen und ich bezweifle, dass sich die USA groß mit unseren Wünschen herumschlagen werden, wenn sie selbst alle Kapazitäten für ihren Krieg brauchen.

Sowas muß verhindert werden, denn sonst können wir als Export(vize)weltmeister einpacken. Von der Fertigungstechnik reicht AMDs Fab in Dresden wohl völlig aus, es fehlt allerdings an Kapazitäten und die Verpackung ist auch wo anders.

 

[Incredible Alk]

Alternativ tut es auch ein zünftiger Krieg.

Wenn China (, Taiwan, Korea) und die USA in einem "zünftigen Krieg" sind ist die Verfügbarkeit von Hightech-Produkten in Europa das/dein kleinstes Problem, das kann ich dir versichern.
Wenn sowas passiert sehen erstmal alle Lebensmittelregale so aus wie die Klopapierregale im März. Aber nicht nur 2 Wochen sondern viele Monate. Internet gibts erst mal genauso wenig wie Importe/Exporte, der "Zusammenbruch der Lieferketten" aus dem Frühjahr bis heute wäre dagegen Kindergarten. In so nem Extremfall kannste dich übertrieben gesagt daheim einsperren, hoffen dass Wasser und Strom am laufen gehalten werden und du genug Kartoffeln und Heizöl im Keller hast um ausreichend lange durchzuhalten bis die Notversorgung der Grundbedürfnisse der Bevölkerung hergestellt ist.

Anhand mancher Vorstellungen der Auswirkungen eines Krieges zwischen Großmächten bemerkt man, dass der letzte Krieg wieder ausreichend lange her ist dass die Menschen vergessen wie schlimm sowas ist. Wollen wir hoffen dass diese Zustände nie wiederkehren und wir weiter drüber diskutieren können ob Deutschland ne Mikrochipfabrik haben soll/kann oder nicht oder ähnliche nüchtern betrachtet absolute first-world-Problems.

 

[Pu244]

Also zwischen der Fähigkeit, sein eigenes Territorium zu verteidigen und dem Bedarf an einer eigenen Produktion für aktuellste High-End-Prozessoren, sehe ich keinen Zusammenhang.

Heute braucht man ja buchstäblich für jedes Scheißhaus Halbleitertechnologie. Wenn man die EU davon abschneidet, dann haben wir ein massives Problem. Für die militärischen Projekte läßt sich das noch bevorraten, aber für die Industrie und den privaten Konsum sieht das ganz anders aus.

Eine kaputte Wirtschaft kann einen Krieg entscheiden, eine Lektion aus dem ersten Weltkrieg.

Wenn China (, Taiwan, Korea) und die USA in einem "zünftigen Krieg" sind ist die Verfügbarkeit von Hightech-Produkten in Europa das/dein kleinstes Problem, das kann ich dir versichern.

Sicher, nur man muß es ja nicht noch schlimmer machen, als es ohnehin schon ist. Zusätzlich kann ein gesundes Europa seinen Verbündeten deutlich besser helfen.

Es ist wie mit der dämlichen deutschen Tradition Häuser aus Ziegeln zu bauen. Ich habe nie verstanden, warum man das während des Kalten Kriegs nicht verboten hat, zumindest in den Städten. Klar ist die Verwüstung auch mit Stahlbeton gigantisch, aber es ist ein massiver Unterschied, ob ein paar Millionen mehr oder weniger überleben und ob eine Stadt zu 75% oder "nur" zu 25% zerstört ist.

 

[Incredible Alk]

Heute braucht man ja buchstäblich für jedes Scheißhaus Halbleitertechnologie.

Man BRAUCHT nicht, man WILL (in der breiten Masse) bzw. man kann es so mit größeren Margen verkaufen.
Lange nicht alles wird dadurch besser, dass es digital gepimpt wird (wer schonmal bei Regen sein Fahrerfenster nicht mehr schließen konnte bei spontan defektem elektrischem Fensterheber wünscht sich erstaunlich schnell die gute alte Kurbel zurück, ich hatte das Vergnügen schonmal ) aber das ist aktuell halt wie man modern sagt der "Zeitgeist". Wie du sagst, jeder Wasserkocher hat am besten ne Internetverbindung heutzutage.

 

[Pu244]

Wenn sowas passiert sehen erstmal alle Lebensmittelregale so aus wie die Klopapierregale im März. Aber nicht nur 2 Wochen sondern viele Monate. Internet gibts erst mal genauso wenig wie Importe/Exporte, der "Zusammenbruch der Lieferketten" aus dem Frühjahr bis heute wäre dagegen Kindergarten. In so nem Extremfall kannste dich übertrieben gesagt daheim einsperren, hoffen dass Wasser und Strom am laufen gehalten werden und du genug Kartoffeln und Heizöl im Keller hast um ausreichend lange durchzuhalten bis die Notversorgung der Grundbedürfnisse der Bevölkerung hergestellt ist.

Dafür gibt es zum Glück Vorräte, auch wenn die mit 90 Tagen pro Person mMn relativ gering bemessen sind. Mit etwas Glück bleibt Europa sogar verschont, da die Chinesen und Amerikaner den Krieg nicht auf eine nukleare Stufe heben wollen. In dem Fall ist es unsere Pflicht alles soweit wie möglich am laufen zu halten und unsere Verbündeten soweit wie möglich zu unterstützen. Das können wir deutlich besser machen, wenn wir sie nicht um die letzten verbleibenden Kapazitäten anbetteln müssen, sondern selbst welche liefern können.

Wollen wir hoffen dass diese Zustände nie wiederkehren und wir weiter drüber diskutieren können ob Deutschland ne Mikrochipfabrik haben soll/kann oder nicht oder ähnliche nüchtern betrachtet absolute first-world-Problems.

Das ist kein First World Problem. Mikrochips und andere Halbleiter sind in quasi allem drin, was die Welt heute so bewegt. Nur noch Strom ist wichtiger, weil das Zeug ohne nicht läuft, Treibstoff um alles zum laufen zu bringen, Metalle und andere Ressourcen und natürlich Nahrung (ohne die kann man sowieso einpacken).

Wenn man zumindest Mittelfristig denkt, dann kommt den Mikrochips eine Schlüsselrolle zu. Genau wie z.B. etwa der Frage, wie wir unsere Häuser und Straßen beleuchten. Zum Glück sind die Glühbirnen ausgemustert, bei deren 1000h Brenndauer würden wir bald im Dunkeln sitzen. Das haben wir den LEDs zu verdanken, womit wir auch schon wieder beim Thema Halbleiter wären.

Man BRAUCHT nicht, man WILL (in der breiten Masse) bzw. man kann es so mit größeren Margen verkaufen.
Lange nicht alles wird dadurch besser, dass es digital gepimpt wird (wer schonmal bei Regen sein Fahrerfenster nicht mehr schließen konnte bei spontan defektem elektrischem Fensterheber wünscht sich erstaunlich schnell die gute alte Kurbel zurück, ich hatte das Vergnügen schonmal ) aber das ist aktuell halt wie man modern sagt der "Zeitgeist". Wie du sagst, jeder Wasserkocher hat am besten ne Internetverbindung heutzutage.

Der Punkt ist, dass man den ganzen Mist dann wieder umstellen muß. Beim Wasserkocher mag das noch Problemlos funktionieren (die ultra billigen Modelle werden sowas sowieso die nächsten 10 Jahre nicht haben. Bei Dingen wie Autos ist das hingegen ein gigantisches Problem. Alleine bei der Motorsteuerung könnte man einpacken (zum Glück hat Bosch hier ein paar Werke), das müßte man entweder alles von Grund auf neu entwickeln oder man bedient sich der alten Pläne aus den 60er, 70ern und 80ern.

Wenn man hingegen eine halbwegs funktionsfähige Halbleiterproduktion hat, dann erübrigt sich das Thema.

 

[PCGH_Torsten]

Das Ziel der Autarkie ist ja dann Großteils erreicht. Die Forschung ist nicht so interessant, wichtig ist, dass man Europa nicht den Saft abdrehen kann, wenn die Chinesen oder Amerikaner das Spinnen anfangen. Die Australier mußten ja mit China böse Erfahrungen machen und in China hat Huawei spüren müssen, was es bedeutet, seine Fertigung nicht unter Kontrolle zu haben. Alternativ tut es auch ein zünftiger Krieg. China gegen Taiwan und auch zwischen Nord und Südkorea brennt die Hütte. Dann kann man da das Thema Hi Tech die nächsten Jahre vergessen und ich bezweifle, dass sich die USA groß mit unseren Wünschen herumschlagen werden, wenn sie selbst alle Kapazitäten für ihren Krieg brauchen.

Sowas muß verhindert werden, denn sonst können wir als Export(vize)weltmeister einpacken. Von der Fertigungstechnik reicht AMDs Fab in Dresden wohl völlig aus, es fehlt allerdings an Kapazitäten und die Verpackung ist auch wo anders.

Wenn du eine Krisensituation befürchtest, in der komplette Fabs beschlagnahmt und vom Staat auf eigene Faust weitergeführt werden (möglicherweise einschließlich Zwangsverpflichtungen anwesender internationaler Spezialisten des ursprünglichen Eigentümers), dann wird in dieser Welt ohnehin nichts mehr von unserem globalen Exportüberschuss übrig bleiben. Solche Zustände gab es zuletzt tatsächlich im zweiten Weltkrieg.

Heute braucht man ja buchstäblich für jedes Scheißhaus Halbleitertechnologie. Wenn man die EU davon abschneidet, dann haben wir ein massives Problem. Für die militärischen Projekte läßt sich das noch bevorraten, aber für die Industrie und den privaten Konsum sieht das ganz anders aus.

Hier ging es um High-End-Fertigungsprozesse. Ich verstehe zwar bei vielen Dingen heute nicht, warum die überhaupt digitalisiert werden müssen ("Hilfe, mein Lichtschalter geht nicht mehr, weil der Server abgeschaltet wurde" – WTF?), aber nichts davon braucht TSMC 7nm, Samsung 8nm oder Intel 10nm. Fabs für gröberes, gerade für Leistungshalbleiter, gibt es meinem Wissen nach noch einige in Europa und wessen größte Sorge in Anbetracht eines 3. Weltkriegs lautet "wo kriege ich nächstes Jahr ein neues Smartphone, und sei es noch so lahm, her, wenn das jetzige alt ist?", der sei getrost darauf verwiesen dass ASML aus den Niederlanden kommt, ATMC-Desden ein auch international bedeutender DUV-Masken-Hersteller ist und kriegswichtige Patente von verfeindeten Nationen für die Details der Implementierung sicherlich freigegeben werden würden. Man wird sich also weiter an Fallout, Metro und Stalker erfreuen können, während unmittelbar vor der eigenen Haustür flächendeckende Zerstörung, der Zusammenbruch der Gesellschaft und Mangel an Lebensnotwendigem (inkl. zerstörter 5G-Masten) Einzug halten.


Anm.: Dieser Beitrag könnte Spuren von Sarkasmus enthalten. Zu Risiken und Nebenwirkungen belästigen Sie bitte jemand anderen.

 

[Pu244]

Wenn du eine Krisensituation befürchtest, in der komplette Fabs beschlagnahmt und vom Staat auf eigene Faust weitergeführt werden (möglicherweise einschließlich Zwangsverpflichtungen anwesender internationaler Spezialisten des ursprünglichen Eigentümers), dann wird in dieser Welt ohnehin nichts mehr von unserem globalen Exportüberschuss übrig bleiben. Solche Zustände gab es zuletzt tatsächlich im zweiten Weltkrieg.

Es geht einfach darum, aus einer Krise möglichst gut herauszukommen. Mag sein, dass das alles sehr unwahrscheinlich ist, aber das haben viele auch von Trump gesagt und nun steht Huawei recht blöd da. Wenn es einen wirtschaftlichen Konflikt, der eine Größenordnung schlimmer ist, gibt, dann sollte die EU darauf möglichst gut vorbereitet sein.

Es mag irgendwie lustig klingen, dass die US Steuerbehörden einen detaillierten Plan haben, wie schon 12 Stunden nach einer Superkatastrophe (egal ob Atomkrieg, Supervulkanausbruch, Asteroideneinschlag usw.) wieder alles läuft und Steuern erhoben werden können. Im Falle eines Falles ist es aber ganz gut, wenn der Staat nicht pleite ist und und wichtige Dinge einziehen kann. Umgekehrt kann man Nothilfen auszahlen.

Im Prinzip ist es wie bei jeder Krisenvorsorge: wenn noch nichts schlimmes passiert ist, dann lachen alle und stellen sie in Frage (das Geld kann man doch besser ausgeben), aber wenn das Schiff sinkt, dann ist man doch froh, dass es Rettungsboote und Rettungswesten gibt und wehe dem, der daran gegeizt hat (übrigens gab es auch bei der Titanic extrem gute Argumente, von schlauen Leuten, warum man nur so wenig Rettungsboote mitgenommen hat).