News TSMC: Neue CFET-Fertigung macht Cache-Speicherzellen deutlich kleiner

[PCGH-Redaktion]

Im jährlichen Update zur kommenden CFET-Fertigung hat TSMC einige Meilensteine verkündet. Unter anderem wurden angeblich die weltweit kleinste SRAM-Speicherzelle und erstmals ein funktionierender Taktgenerator hergestellt.

Was sagt die PCGH-X-Community zu TSMC: Neue CFET-Fertigung macht Cache-Speicherzellen deutlich kleiner

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[DevouringKing]

Respekt.
TSMC ist ein Segen für den Technologischen Fortschritt der Menschheit.

 

[w00tification]

Seit gefühlt 100 Jahren fürchtet man sich vor dem bekannten Ende in die Miniaturisierung. Und in meinem Kopf schwirrt noch dieser Artikel von PCGH herum über den Nachfolger: Technologie: Leitungen aus Kohlenstoff-Nanoröhren viel schneller als Kupfer
Faszinierenderweise findet das konventionelle Cu-Silizium-Gespann eben keinen sinnhaften Ersatz "in naher Zukunft". Ich hatte mich schon gefreut gehabt.

P.S.: Danke für alles,

 

[ToZo1]

Wir sind doch schon lange im Ende.

Und Kupfer wird übrigens nur für die "Verdrahungs-Layer" im Chip (Interconnects, Backend) verwendet und der Transistorbereich (Frontend) muß vor den wanderfreudigen und alles im eigentlichen Transistor zerstörenden Cu-Atomen durch entsprechende Schutzschichten isoliert werden. Kupfer hat also mit der Miniaturisierung rein garnichts zu tun.

Vom Sand zum Chip: So entsteht ein moderner Prozessor

Halbleiterchips operieren an den Grenzen der Physik. Dabei entstehen sie aus dem gleichen Material, mit dem Kinder am Strand spielen: Sand

www.heise.de

 

[latiose88]

Ein stapeln der Transistoren soll also die Zukunft sein. Wie sieht es mit der temperatur aus wenn alle Transistoren gleichzeitig belastet werden. Und kann da höhere Taktraten gut sein. Wenn also sehr hoher Takt ,auf engen Raum mit sehr hohen Belastung weil gut alle gleichzeitig ausgelastet werden. Wird das noch mit Luftkühlung zu kühlen sein oder wird das nix mehr. Es heißt ja je enger desto höherer die Anforderung weil die Abwärme ja dennoch entsteht.
Ich Frage mich also wie weit geht es noch. Na dann lass uns Milliarden Transistoren alle so eng wie möglich pressen und schauen was passieren wird wenn es richtig zur Sache geht. Ich bin gespannt wie weit man gehen kann bis es nicht mehr geht. 30 Milliarden Transistoren auf ein Micro Meter am besten . Dann kann man wetten wie lange es dauern wird bis das ganze dann brennen wird. Also Gnade wird es nicht geben. Weil gibt es das wenn alle 30 Milliarden Transistoren gleichzeitig bei 100 % Last arbeiten. Am besten mit 7 oder 8 GHz Takt. Damit wirklich alles heiß wird. Oder machen wir am besten gleich 10 GHz. Damit es garantiert heiß wird.
Ich lasse mich also noch überraschen was tsmc da noch aus dem Hut zaubert.

 

[Elrom81]

Kein Wunder das die Chinesen da so viel Alarm um Taiwan machen.... Die Festland Chinesen sind halt schlechter in diesen Dingen.

 

[FoxX11]

Kein Wunder das die Chinesen da so viel Alarm um Taiwan machen.... Die Festland Chinesen sind halt schlechter in diesen Dingen.

Aber sie holen in den letzten Jahren gewaltig auf....

 

[JanJake]

Wir sind doch schon lange im Ende.
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Und Kupfer wird übrigens nur für die "Verdrahungs-Layer" im Chip (Interconnects, Backend) verwendet und der Transistorbereich (Frontend) muß vor den wanderfreudigen und alles im eigentlichen Transistor zerstörenden Cu-Atomen durch entsprechende Schutzschichten isoliert werden. Kupfer hat also mit der Miniaturisierung rein garnichts zu tun.

Vom Sand zum Chip: So entsteht ein moderner Prozessor

Halbleiterchips operieren an den Grenzen der Physik. Dabei entstehen sie aus dem gleichen Material, mit dem Kinder am Strand spielen: Sand

www.heise.de

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Die fertigung entwickelt sich weiter, aber am ende sind wir noch lange nicht! Vor 15 Jahren wollte Intel uns noch verkaufen wir wäre dort, aber was hat denn TSMC bewiesen? In den letzten 8 Jahren haben wir mehr Fortschritte in der fertigung bei TSMC gesehen als in den 8 Jahren davoe bei Intel.

Es gibt nur einen Grund für solche Aussagen, dass die Hardware teurer wird, der Kunde meint er hätte was besonderes was auf lange sicht hält und eben um die eigene Position versuchen zu stärken.

Wären wir wirklich so nahe am ende vom machbaren, wären die schritt in den letzten jahren kleiner und nicht sogar noch größer geworden.

 

[Rollora]

Kein Wunder das die Chinesen da so viel Alarm um Taiwan machen.... Die Festland Chinesen sind halt schlechter in diesen Dingen.

Der Rückstand ist eigentlich nicht mehr sehr groß. Dank Trump eigentlich. Denn seither investieren die Chinesen massiv in eiegene Forschung und sind weniger abhängig von den USA.
Wie weiter oben dargestellt sind die Sprünge immer kleiner geworden in der Fertigung, daher klingen 10 Jahre Rückstand erstmal nach viel, sind es aber nicht. Die Chinesen können etwas fertigen das ungefähr TSMCs 7nm Prozess entspricht.
Das ist - wenn man es auf Produkte anwendet etwa die Radeon RX 7xxx Serie oder bei CPUs wäre das der Core i7 14xxx bzw. ein Zen 3 (Ryzen 5800...).

Also rein auf die Fertigung bezogen. Natürlich fehlen ihnen (noch) die Architekturen dazu...

 

[Harlekin]

Wären wir wirklich so nahe am ende vom machbaren, wären die schritt in den letzten jahren kleiner und nicht sogar noch größer geworden.

Die Schritte wurden doch kleiner!? oO

 

[JanJake]

Die Schritte wurden doch kleiner!? oO

Nein, ganz weit gefehlt. Man sollte nicht immer nachplappern was andere erzählen oder das Marketing einem weiß machen will.

Was hat Intel uns von 2010 bis 2018 denn verkauft? 2010 gab es die erste i7 generation des i7 980X in 45nm noch.
Dann 32nm mit ivy bridge ( ab hier billige WLP zwischen IHS und DIE was einem als Fortschritt verkauft wurde)
Dann 22nm mit Heitzwell
Dann 14nm mit Broadwell (Geniale Generation mit L4 Cache)
Dann 14nm von Intel bei Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake, Rocket Lake, Comet Lake (alles eine ähnliche Architektur und fertigung mit anderem Namen)

Damit sind wir bei 11 Jahren und gerade einmal 4 verschiedenen Fertiungsverfahren bei ganzen 11 CPU Generationen!

Dann schauen wir das ganze mal anders herum an. Beispiel eben AMD weil die Ryzen ausschließlich bei TSMC haben fertigen lassen.

Ryzen:

Ryzen 1000: 14nm
Ryzen 2000: 12nm FinFET
Ryzen 3000: 7nm FinFET
Ryzen 5000: das gleiche noch einmal
Ryzen 7000: 5nm FinFET
Ryzen 9000: 4nm FinFET

Hier haben wir in ganzen 7 Jahren 6 mal eine Verbesserung alleine bei der Fertiung erhalten.

Nur mal so am Rande zur Fertigung es geht langsamer voran. Nein, das Gegenteil ist der Fall.

Auch der Zugewinn bei der Leistung hat sich in den letzten 7-8 Jahren deutlich erhöht im Vergleich zu den gleichen Jahren davor.

Vergleich doch mal einen i7 2600K an der Kotzgrenze mit OC zu einem Comet Lake mit 4 Kernen. Der Unterschied ist nicht wirklich groß und lohnt sich so gut wie gar nicht.

Dagegen stelle mal einen Ryzen 1800X und einen 9700X, etwa gleicher Zeitraum, aber der 9700X ist mal eben mehr als Doppelt so schnell und da ist es egal ob ich den 1800X übertakte oder nicht.

Das zum Thema die Schritte werden kleiner, nur weil das Unternehmen Intel es nicht gebacken bekommen hat!

 

[latiose88]

Naja aber ab jetzt könnten sie wieder kleiner werden weil tsmc an dem Punkt kommt. Zumal die Preise steigen. Ist es nur wegen des monopols teuer geworden oder liegt es daran das wir nun wirklich an dem Punkt kommen wo es immer aufwändiger wird?

 

[BigBoymann]

Ryzen 1000: 14nm
Ryzen 2000: 12nm FinFET
Ryzen 3000: 7nm FinFET
Ryzen 5000: das gleiche noch einmal
Ryzen 7000: 5nm FinFET
Ryzen 9000: 4nm FinFET

What???

1.) 14nm und 12nm sind ein Prozess
2.) 5nm und 4nm sind ebenfalls ein Prozess

Am Ende sind es drei Prozesse die wir gesehen haben, in unterschiedlichen Entwicklungsstadien.

Das entspricht also den Nodes die auch Intel seinerzeit geliefert hat. 2010 mit Clarkdale in 32nm gestartet und 2017 in Coffee Lake mit 14nm geendet. Ebenfalls drei Nodes in 7 Jahren; erst danach begann die Misere.

Wären wir wirklich so nahe am ende vom machbaren, wären die schritt in den letzten jahren kleiner und nicht sogar noch größer geworden.

Die Schritte werden kleiner und kleiner! Wir gehen davon aus, dass der Wechsel auf N2 von TSMC nur noch ca. 15-20% Leistung bringen wird; das war bspw. bei N7 noch viel viel mehr,

Auch der Zugewinn bei der Leistung hat sich in den letzten 7-8 Jahren deutlich erhöht im Vergleich zu den gleichen Jahren davor.

Aber auch nur weil der Core Count steigt und steigt, dazu die Leistungsaufnahme in ungeahnte Höhen geschwollen sind. Wir liegen mittlerweile bei 250W pro CPU.

 

[latiose88]

Stimmt würden wir auf 125 Watt Tdp setzen oder die 142 Watt wie damals ,würde Zen 4 und Zen 5 beim Takt auch nicht so zu legen. Die 12 Kern chiplet wäre wohl auch nicht so leicht umzusetzen. Wobei es bestimmt gegangen wären nur halt nicht mit so hohen Taktraten.
Es wäre also eine Herausforderung wenn die top Modelle bei 142 Watt enden würden. Bei Intel ist der Verlust nicht so groß wie ich festgestellt hatte. Nun ja wir bewegen uns halt im Rahmen des Limits.

 

[Harlekin]

Man sollte nicht immer nachplappern was andere erzählen oder das Marketing einem weiß machen will.

Eh, selber!?
Die Anzahl der vermarkteten Nodes ist nicht gleichzusetzen mit den technischen Fortschritten wie z.B. Transistorendichte pro Flächeneinheit, Taktbarkeit, Effizienz ...
Zudem kommen die enorm gestiegenen Forschungskosten, um überhaupt noch Fortschritte machen zu können.

SRAM z.B. skaliert seit ca. dem 16nm Node kaum noch.

 

[latiose88]

naja mit dem was TSMC macht,ist es ja zumindest eine kleine Verbesserung festzustellen bei Speicher.Sehe das als Positiv ,wenn auch nicht so viel wie gedacht.

 

[Harlekin]

Vergleich doch mal einen i7 2600K an der Kotzgrenze mit OC zu einem Comet Lake mit 4 Kernen. Der Unterschied ist nicht wirklich groß und lohnt sich so gut wie gar nicht.

Dagegen stelle mal einen Ryzen 1800X und einen 9700X, etwa gleicher Zeitraum, aber der 9700X ist mal eben mehr als Doppelt so schnell und da ist es egal ob ich den 1800X übertakte oder nicht.

Fertigungs-Fortschritt und Produkt-Fortschritt gehen zwar Hand in Hand, sind aber auch nicht gleichzusetzen.