Ich meine, das sowohl als auch, gewisse Abhängigkeiten zueinander bestehen können.
Wir können leider nur vermuten, aber nichts konkretes wissen.
Das kann man sehr konkret wissen:
Hacks auf Logik-Ebene wie Meltdown und Spectre haben rein gar nichts mit Fehlern in der Fertigung zu tun. Das ist nicht einmal die gleiche Forschungs-/Entwicklungsrichtung, sodass die Behebung ersterer keinen Personalnotstand bei der Behebung letzterer mit sich bringt.
"Intel hat mittlerweile Wichtigeres zu tun und wird direkt vom Pentagon zur Wahrung der nationalen Sicherheit bei der Analyse und Nutzbarmachung revolutionärer Alien-Technologie in einem unterirdischen Geheimlabor in Area 51 finanziert." -- Einer Eurer Redakteure ist offensichtlich Dihydrogenmonoxid-Suchtie, anders ist das Geschreibsel nicht zu erklären. Redet dem das mal aus, auch wenn es von Regierung, NGOs und Lobbies stets verharmlost wird!
Wir versuchen den Suchti auf Hydrogenhydroxid umzustellen, aber du weißt ja, wie das mit Abhängigkeiten ist...
Ich als zugegebener Amateur, sehe da eher ein grundsätzliches Problem.
Immer mehr Kerne + hohen Takt vs. immer kleinere Fertigung.
Wenn die DIEs immer kleiner werden aber immer mehr Kerne mit hohen Taktraten beinhalten, da muss doch irgendwann physikalisch ein Ende sein …
Wie soll denn unter normalen Umständen von so einen kleinen DIE die Abwärme noch vernünftig abgeführt werden? :/
Das zeigt sich doch jetzt schon beim 7nm Ryzen deutlich.
Ich denke. Intel wird da ähnlich Probleme haben …
Zudem kommt noch die Erwartung und der daraus folgende Druck von der „isch daggde mai aikore üba 5 Ghz schaisseggal diggaa“-Fraktion.
Auch Silizium und die Physik haben nun mal ihre Grenzen.
Und an die stoßen wir wohl langsam.
Oder vielleicht auch schneller … :/
Es gibt phyische Grenzen, die irgendwann nicht mehr unterschritten werden können, noch ist man aber einige Nodes davon entfernt. Auch die Temperatur ist nur bedingt ein Problem, da immer mehr Chips in immer energiekritischeren Bereichen eingesetzt werden, sodass die Verlustleistung pro Fläche nur in wenigen Anwendungsbereichen ansteigt. Die viel größere Herausforderung besteht darin, so feine Strukturen überhaupt zu produzieren. Da sind die physischen Grenzen zahlreicher Methoden schon vor langer Zeit überschritten worden und jeder weitere Schritt braucht neue Tricks.
Die ganze Diskussion rund um 7nm vergisst ein wesentliches Problem und das ist, dass auf CPUs betrachtet, die Verkleinerung keine Kundenvorteile mehr bringt.
Bereits vor 15 Jahren hatte Xeon so um die 3 GHz und war in 130nm gefertigt und 100W TDP verbraucht. Kleinere Fertigungsprozesse haben weder dazu geführt, dass man den Basistakt nennenswert erhöhen konnte (z.B die früher oft fabulierten 10GHz an die heute kaum jemand mehr erinnert werden möchte), noch haben kleinere Fertigungsprozesse dazu geführt, dass man 100W durchbrechen konnte. Man stelle sich ein Design vor das 300W abführen kann und stabil auf 7.5GHz Basistakt läuft.
Zwischen 1995 und 2005 hat sich die TDP einer CPU von 20W auf 100W verfünffacht und der Takt von 60Mhz auf 2GHz entwickelt. Danach sind diese beiden Kenngrößen an eine Wand geprallt hinter der es nicht weitergeht. Seitdem sehen wir architektonische Optimierungen, aber der Fertigungsprozess selbst bringt nichts mehr was im Kontext der 90er und 00er erwähnenswert wäre.
Deshalb ist Intel mit ihrem 14nm Chip auch so schnell wie AMD mit ihrem 7nm Chip. Ein kleinerer Fertigungsprozess hat heute vor allem den Vorteil, dass mehr Chips auf ein Die passen und es billiger in der Herstellung ist. Da wird Intel doch nicht alles Geld der Welt in 10nm stecken. Wofür? i9-10900k mit 100Mhz mehr und hier und da ein paar Transistoren mehr, damit man wieder genau auf +15% gegenüber der Vorgängergeneration herauskommt?
Überall nur Flaschenhälse. Wieivel Watt man vom CPU-Die in den Heatspreader und von dort in den Kühlkörper leiten kann hat ein Jahrzehnte altes Limit. Die Stagnation im Takt umgeht man mit BaseClock/BoostClock Spielereien damit auch hier keine Hotspots aus dem ersten Flaschenhals entstehen.
Die Frage bei 3D Chipdesigns wird nicht sein wieviele Stacks man stapeln kann (Spoiler: Im Wert von 100W), sondern ob man Chips hinbekommt die man mal mindestens von zwei Seiten kühlen kann, weil der Die die Hitze nicht nur in einer Richtung abgeben muss. Dann können wir zu 200W Mainstream CPUs Hallo sagen und auch den Takt nach oben treiben. Bis dahin könnte es allerdings schon so weit sein, dass die Berechnungen die eine CPU heute ausführt so weit zur Nebensache geraten sind, dass man den Aufwand nicht mehr für eine CPU betreibt.
Die maximale Verlustleistung ist nicht gegen eine physikalische, sondern gegen eine psychologische Wand geprallt. Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass der Verbrauch von Netburst ein technisches Problem war. Aber abgesehen von den unerwartet hohen Leckströmen bei Prescott ist das schlichtweg falsch, eine niedrige Verlustleistung war nie das Ziel der Ingenieure und wir hätten bis Tejas sicherlich 150 W, jenseits von Nehalem vermutlich über 200 W zu Gesicht bekommen. Das war von Intel so geplant und auch vor 15 Jahren kühlbar (erst recht mit BTX), aber schon bei 130 W haben die Kunden damals gesagt: Nö, danke. Behaltet euren Schrott. Und diese, für Intel vollkommen überraschende Grenze ist seitdem im Enthusiastbereich nur unwesentlich gewachsen (dank effizienterer/leiserer Kühlungen) im Massenmarkt sogar gesunken. Der Großteil der heute verkauften Prozessoren sitzt in Klein-PCs und Notebooks, wo die Abfuhr von 45 W aus dem Gehäuse schon ein Problem darstellt. Da nützt es wenig, wenn man 500 W aus dem Package bekommt.
zu Moore's Law
Coppermine P3 aus dem Jahr 2000, was man als Gamer so haben musste, 21Mio Transistoren, 80mm², 180nm
Das sind 262500 Transistoren pro mm²
18 Jahre mit 12 Monaten, nach Moore, also 12 "Verdoppelungen".
Dann sind wir bei 1 Milliarde Transistoren pro mm² (1.075.200.000)
Hmm, irgendwie haut das bei Intel nicht hin, denn der 9900k ist nachweislich erheblich größer als 8mm²
Wir können uns auch von der 180nm Seite dem Problem nähern. Damit sich die Anzahl der Transistoren verdoppelt, muss sich ja nur die Strukturgröße verringern um Faktor Wurzel 2.
180/((sqrt2)^12) =
hmm, 2,8nm, da sind wir in der Spitze ja nicht so weit weg, außer bei Intel, da haben wir statt 12 Sprüngen, irgendwie nur 7 Stück mitgemacht.
Kurzgesagt, wir sollten Intel nicht an Moore's Law messen, auch wenn es weiterhin Chipschmieden gibt, die was den Fortschritt angeht noch Schritt halten können. Dort wo Bedarf an Intel herrscht hat Intel keine Konkurrenz (bisschen AMD) und dort wo ein anderer Bedarf herrscht ist Intel nicht existent. Bestes Beispiel Smartphones.
Moores Law wurde mehrfach umformuliert. Seit den 90ern sind 24 Monate der gängigere Zeitraum, was 9 Verdoppelungen und somit nur 135 Millionen Transistoren pro mm² bedeuten würde – und gar nicht mal so schlecht zu den 100-110 Millionen aktueller 7- & 10-nm-Prozesse passt.
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Intel hat mit dem 10 nm Prozess sich einfach zuviel auf einmal zugemutet, dass doch sollte eigentlich langsam jedem klar sein. Wie PCGH_Thorsten schon anmerkte sprechen wir hier nicht von einem FinFet-Shrink wie es Samsung und TSMC gemacht haben. Das aufwendige Self-Aligned Quadruple Patterning, Contact Over Active Gate dazu noch Kobalt-Verbindungen und Foveros. (Was SDG bedeutet, weiß ich jetzt ehrlich gesagt nicht. Intel ist im SDGF, aber das kanns ja nicht sein und Wasserzeichen in Audiodateien auch nicht... Wäre nett wenn mich einer mal aufklären könnte.) Aber wie auch immer - Ich finde es eigentlich gut, dass Bob Swan, zumindest für Intelverhältnisse, mal Tachles redet. Zuletzt hatten wir so ne kurze Offenheitsphase bei Intel zuletzt kurz nach dem Ryzen 1 Launch, wenn ich mich recht entsinne... Aber das AMDs Ryzen 3000 und die Erwartungen der Aktionäre die treibende Kraft hinter dem überraschenden "Das war einfach zu viel des Guten"-Eingeständnis waren kann man nicht von der Hand weisen. Und vlt. ist das auch schon mal eine kleine Vorab-Entschuldigung dafür, dass
Intel angeblich beim 10 nm+ COAG dann doch wegläßt?....
SDG habe ich als Kurzform für "Single Dummy Gate" genutzt. Aber Kobalt ist ein guter Einwurf, das könnte Intel einiges an Entwicklungsarbeit gekostet haben.
Das Intel Probleme mit sein er 10nm Fertigung hat, dürfte nicht unbedingt an der Fertigung selber liegen, sondern womöglich an der hohen Taktbarkeit im jetzigen (totoptimierten) 14nm Prozess. Bei 10nm funktioniert das nicht mehr, weil die Abwärme bekanntlich förmlich explodiert. Also kann man die derzeitige Architektur nicht einfach auf 10nm shrinken, da dann die jetzigen Taktraten nicht mehr möglich wären, was zum Leistungsverlust führen würde. Ergo geht man über eine neue Architektur, die ja bekanntlich 18% mehr IPC ermöglichen soll. Ob das machbar ist, wird sich zeigen. Das Plus an IPC wird man aber brauchen, um den Taktverlust auffangen zu können.
Die Effizienz soll mit feinerer Fertigung eigentlich steigern, das ist der wichtigste Grund für den Wechsel auf neue Prozesse – noch vor der Transistordichte. Selbst wenn 10 nm pauschal Probleme mit hohem Takt hätte, müsste der Prozess also die optimale Wahl für mobile-CPUs sein, die für Intel weitaus wichtiger als i9-9900K & Co sind.
