News Auftragshersteller TSMC: Zwei Fabs für N2- und N1-Chips kosten über 58 Mrd. USD

[Iscaran]

@Iscaran

Den tatsächlichen Yield und die vertraglichen Bedingungen hierzu müsste man auch kennen. Von außen leider alles nicht so einfach zu beurteilen.

Ja natürlich - aber das meinte ich damit. Die Grafik ist so eigentlich ziemlich nichtssagend. Die Überschlagsrechnung ist natürlich auch für gleichen Yield. Wobei ich schon annehmen würde, dass man einen Prozesswechsel nicht unbedingt macht, wenn der Yield noch (wesentlich) schlechter ist als vorher.

Dennoch unter Annahme die Marketingzahlen stehen für die Shrinkgrösse und der Yield ist gleich,
gab es von 10 => 7 eine Kostensteigerung und von 7 => 5 auch.

Von 5 => 3 aber möglicherweise gar nicht mal. Wie gesagt man müsste halt vor allem die echten "Flächenreduktions" (Packing density) Zahlen kennen. Gleichen Yield kann man ja noch guten Gewissens Annehmen.

 

[Iscaran]

Nachtrag:
https://en.wikichip.org/w/images/thumb/5/5c/7nm_densities.svg/1050px-7nm_densities.svg.png

Nehmen wir mal konkret den 10nm => 7 nm Sprung an.

Die Packdichte bei TSMC stieg dabei von 52.51 MTr/mm2 auf 91.2 MTr/mm2
=> 91.2/52.51 = 1.74

Ein Chip der in 10 nm also z.B. 100 mm^2 groß war => ist dann nur noch 100/1.74 = 57.5 mm^2 groß.

Entsprechend bekommt man eben 1.74x so viele Chips raus (bei gleichem Yield natürlich!)

für 10nm Kosten die Chips nun 6.000 $ für einen 300 mm Wafer = r^2*Pi = 70.686 mm^2 => 706 Chips pro Wafer (bei 100% yield) also ca 6.000 $ / 706 = 8.5 $ pro Chip

In 7nm sind das dann 10.000 $ pro 1.229 Chips (70.686 mm^2/ 57.5 mm^2) = 8.13 $ pro Chip.

Bei GLEICHEM Yield kostet also rein "Waferkostentechnisch" ein 7nm Chip praktisch das gleiche oder etwas weniger als derselbe 10nm Chip.

 

[Cool Master]

Es wird also eigentlich sogar billiger "pro Chip" bei diesem Sprung.

Vorausgesetzt der Yield ist gleich oder besser.

Edit:

Wurde schon im Post über dem ergänzt

 

[Alphanerd]

Die Hardwarezukunft sieht düster aus, zumindest was die Preise betrifft. Die letzten 20-30 Jahre waren ein Gamerparadies, die Zeiten sind wohl bald vorbei.

Mobile macht immer höhere Gewinne.

Konsolen kosten 300-600€.

 

[Gr.mm]

Vom prinzip her hat @Iscaran recht, density bereinigt kosten die neuen prozesse pro "chip" bzw pro transistor nicht oder nur kaum mehr als vorhergehende.
Aber wenn man sich bspw. mal diese Grafik ansieht nutzen die meisten Kunden die verkleinerung eher um mehr Trasistoren/Kerne/etc. pro Chip unterzubringen, wodurch die fläche nicht sinkt und Chips leider doch immer teurer werden.

@imlovinIT
Mich hätten trotzdem mal deine Beweggründe dahinter interessiert, warum man ein Bild zur Preisentwicklung von Tomatensuppe im Kommentarzusammenhang mit FIAT-Geld unter einem Artikel zum Ausbau von Microchipfabriken postet.

 

[Alphanerd]

58 Mrd. USD? Das ist mehr als der Jahreshaushalt von kleineren Staaten,
Auch für DE wäre das ein großer Batzen.

In Deutschland kann man damit gerade Mal 10 kleine Flughäfen (BER) oder 65 kleine Konzerthäuser (Elbphilharmonie) bauen.

 

[imlovinIT]

Ich brauche sie jetzt schon nicht mehr.
Ich will ein "High-End-Smartphone" weil dort die beste Kamera verbaut ist. Leider kriegt man aber die beste Kamera nicht mit einem älteren Soc, sondern nur mit einem High-End-Soc, denn ich eigentlich gar nicht brauche... Oder ich muss ein High-End-Smarphone im abverkauf kaufen, wenn ein neuer gerade raus kommt. Hier spielt aber wiederum die Software einem in die Querre, den kauft man sich ein altes Smartphone, hat man bald keine Updates mehr. Das Problem ist also definitiv nicht die Rechenleistung, sondern die Software-Update-Politik und das Portfolio der Smartphone-Hersteller.

Nach 30Jahren IT Konsum kann ich dir sagen da redet man sich was schön.

Als der Amiga rauskam dachte man auch c64 ist toll mehr als den Amiga 500 600 braucht es nicht.
Dann kamen irgendwann die 3dfx Karten auf den Markt dann die GeForce GTX und nun die RTX.

Diese Investition werden getätigt. In dem Kredite aufgenommen werden.
Das dann eine digitale Tulpenmanie parallel dazu entsteht, sei's drum.

 

[ruthi91]

ja, somit eine RTX 5090 Ende 2024 nicht unter 3000€ zu haben sein wird

Man stelle sich vor es gäbe eine "Bill of Materials" wie bei iPhones nur für Grafikkarten, Mainboards, Prozessoren ...
Sind vermutlich ähnlich gut gehütete Geheimnisse wie die CocaCola Rezeptur

 

[ETI1120]

Stolze Preise
Ob sich MediaTek und co. dann irgendwann bei 5nm ausruhen werden, weil die Preise zu sehr steigen?

Die Lösung des Problems nennt sich Chiplets. Das eigentliche Problem ist, das die Schaltkreise unterschiedlich skalieren. I/O-Schaltkreise skalieren schon seit 12/16 nm nicht mehr und SRAM skaliert sehr schlecht unter 7 nm. Logik skaliert schlechter aber skaliert noch.

Um das ganze zusammenleimen nimmt man Hybridbonding.

Irgendwann braucht man die zusätzliche Rechenleistung kaum noch.

Das gilt vielleicht bei CPUs für Mobiltelefone und PCs. Nicht für alles andere.

Bei den GPUs hat man ja rechtzeitig Raytracing ausgegraben, um den Bedarf an Rechenleistung beliebig steigern zu können.

ja, somit eine RTX 5090 Ende 2024 nicht unter 3000€ zu haben sein wird

Das hat mit den Produktionskosten nichts zu tun, das hat mit der Miningblase zu tun und damit dass die Gamer bereit waren immer höhere Preise zu zahlen.

Ich finde es immer wieder spaßig wie auch hier im Forum verlogene Verkäufersprüche als Gral der Weisheit herumgetragen werden.

Einsteiger PC's so im Jahre 2026: Es geht bei 3000€ los für absolute Casual Gamer und Office PC Käufer.

Könnte mit der Inflationsrate hinkommen. Aber nicht wegen der Produktionskosten

Ergänzung (22. November 2022)

Siehe AMD, statt die Grafikkarte auf 5nm umzustellen, wird es eben ein Hybrid aus 5nm Compute-Chip und 6nm Interface-Chip, so kann der 6nm-Node länger genutzt werden und sich damit auch länger amortiesieren.

Schau Dir bitte doch Mal die Quartalspräsentationen von TSMC an. Dort splittet TSMC wie viel Umsatz sie je Node machen. Dir ist doch auch aufgefallen dass GF immer noch Chips produziert obwohl sie keinen 7 nm Prozess haben.

Aktuell hat TSMC ein Unterauslastung bei 7 nm. Aber das hat mehr mit der aktuellen Marktsituation als dem grundsätzlichen Bedarf zu tun.

 

[engineer123]

In Deutschland kann man damit gerade Mal 10 kleine Flughäfen (BER) oder 65 kleine Konzerthäuser (Elbphilharmonie) bauen.

🤣

 

[ETI1120]

Natürlich steigen die Preise ins unendliche, wenn es auf allen Ebenen der Lieferketten nur Monopole gibt. Für ASML gibt es keine Alternativen zu Zeiss und Trumpf, für TSMC keine zu ASML und für Nvidia (AMD) keine zu TSMC.
Insofern brauchen wir uns da gar nicht wundern!

Es gibt einen entscheidenden Unterschied zwischen nur einem Hersteller für etwas zu haben und einem Monopol. Monopole entstehen weil künstlich verhindert wird, dass es andere Anbieter gibt.

Wenn Du nur Mal nach im Internet schaust wie lange man über EUV redet und wie lange ASML benötigt hat diese Maschinen zu entwickeln, dann ist klar, dass das ganze kompliziert ist. Und deshalb hat es bisher nur ASML hinbekommen,.

 

[imlovinIT]

Vom prinzip her hat @Iscaran recht, density bereinigt kosten die neuen prozesse pro "chip" bzw pro transistor nicht oder nur kaum mehr als vorhergehende.
Aber wenn man sich bspw. mal diese Grafik ansieht nutzen die meisten Kunden die verkleinerung eher um mehr Trasistoren/Kerne/etc. pro Chip unterzubringen, wodurch die fläche nicht sinkt und Chips leider doch immer teurer werden.


@imlovinIT
Mich hätten trotzdem mal deine Beweggründe dahinter interessiert, warum man ein Bild zur Preisentwicklung von Tomatensuppe im Kommentarzusammenhang mit FIAT-Geld unter einem Artikel zum Ausbau von Microchipfabriken postet.

Inflation bzw Preis Steigerungen entstehen auch in anderen Marktsegmenten.
Die yield rate auf Ackerflächen sind ebenfalls gewissen Mechanismen unterworfen.
Stichwort Dünger und Technologie.
Ob 300 Hektar einen guten Ertrag generieren oder 300mm² Wafer. Dafür braucht es viele Dinge.
3x raten wer diese Investitionen refinanziert.

 

[Coeckchen]

3x dürft ihr raten wer diesen Fortschritt finanziert...

Und ohne unsere Finanzierung würde es das gar nicht geben. Ohne ganzen gamerkiddis wie ich die diese Firmen Jahrzehnte gestopft haben wären wir wohl noch bei 32nm und würden Grafik noch per CPU berechnen. Klar bezahlen wir das. Wer sonst ?

 

[andi_sco]

Bei den GPUs hat man ja rechtzeitig Raytracing ausgegraben, um den Bedarf an Rechenleistung beliebig steigern zu können.

Naja, wie Shader einst, dient auch Raytracing der Optik.
Welche auch erst mit gesteigerter Leistung sinnvoll einsetzbar geworden sind, genauso ist es mit Raytracing.

 

[imlovinIT]

Es gibt einen entscheidenden Unterschied zwischen nur einem Hersteller für etwas zu haben und einem Monopol. Monopole entstehen weil künstlich verhindert wird, dass es andere Anbieter gibt.

Wenn Du nur Mal nach im Internet schaust wie lange man über EUV redet und wie lange ASML benötigt hat diese Maschinen zu entwickeln, dann ist klar, dass das ganze kompliziert ist. Und deshalb hat es bisher nur ASML hinbekommen,.

Warren Buffet hat im übrigen in tsmc investiert... Cola Aktien hat er auch und das schon seeehr lange.
Für die digital Wirtschaft ist diese Firma wohl essentiell. Man könnte auch sagen IT system relevant.

 

[Dytec]

Ich habe jetzt nicht alle Beiträge gelesen aber:
Im Prinzip muss ein Kostenanstieg je feiner die Strukturen werden, nicht automatisch zu höheren Kunden-Preisen wie beispielweise bei Grafikkarten führen.

Ein Nodesprung, wie in der Tabelle im Bericht hier angegeben, kostete pro Wafer in 2018 (7 mn) 10.000 USD. In 2020 (3 nm) 20.000 USD. Wenn der Nodesprung von 7nm auf 3nm auch dazu führt, dass doppelt so viele nutzbare Chips auf dem Wafer landen, bleiben die Fertigungskosten für den Großkunden bei TSMC gleich. Wenn also nicht noch weitere indirekte Kostenanteile an die Großkunden (z.B. Apple, Nvidia usw.) weitergegeben werden, wie z.B. Investionskosten für den Fabrikbau, sollten also die Preise nicht zwingend steigen. Ich hatte im Nvidia Geschäftsbericht gelesen das die Bruttomarge gestiegen ist (von 43,6 auf 53,2 Prozent, siehe hier https://www.computerbase.de/2022-11...us-fuer-server-daempfen-einbruch-bei-geforce/) bedeutet: Umsatz minus Aufwand = Gewinn vor Steuern. Und der Gewinn pro verkauftem Produkt stieg in den letzten Jahren. Ergo zieht Nvidia die Preise z.T. künstlich hoch.

Update:
Wenn natürlich der Flächengewinn von Node2Node durch den Einsatz von deutlich mehr Transistoren aufgefressen wird (sprich die mm2 pro Chip und pro Node bleiben gleich), dann steigen perspektivisch natürlich die Kosten pro Chip.

 

[Dr.Pawel]

Wenn Du nur Mal nach im Internet schaust wie lange man über EUV redet und wie lange ASML benötigt hat diese Maschinen zu entwickeln, dann ist klar, dass das ganze kompliziert ist. Und deshalb hat es bisher nur ASML hinbekommen.

Es gibt immer Gründe für die Bildung von Monopolen, ändert aber nichts daran das es Monopole sind. Die Auswirkungen auf den Markt bleiben langfristig nahezu immer die gleichen.

 

[coral81]

Ich will ein "High-End-Smartphone" weil dort die beste Kamera verbaut ist. Leider kriegt man aber die beste Kamera nicht mit einem älteren Soc, sondern nur mit einem High-End-Soc, denn ich eigentlich gar nicht brauche..

Das Pixel 7 Pro macht doch die besten Bilder und es ist viel günstiger als das Apple 14 Pro mit seinem weitaus überlegenen SOC ? Zwar schießt das Apple Pro 14 RAW Bilder ,die vermutlich besser sind als die vom Pixel 7Pro, Habe noch keine Vergleichsbilder gesehen. Aber da reicht die SOC Leistung nicht aus für Schnappschüsse, weil die Verarbeitung zu langsam ist.

Ich denke die Entwicklung wird immer weiter gehen. Die Industrie wird schon einen Weg finden um uns das Geld aus der Tasche zu ziehen Jahrzehntelang wird das aber sicherlich nicht mehr so weitergehen. Irgendwann stellt sich jemand die Frage ob er jetzt 4 Tage Akkulaufzeit benötigt oder 64 K, 64 Bit auf einen 120 Zoll Monitor mit 3000 HZ und HDR 10000.

 

[Gr.mm]

Inflation bzw Preis Steigerungen entstehen auch in anderen Marktsegmenten.
Die yield rate auf Ackerflächen sind ebenfalls gewissen Mechanismen unterworfen.
Stichwort Dünger und Technologie.

Nicht alles was hinkt ist ein vergleich.

Ob 300 Hektar einen guten Ertrag generieren oder 300mm² Wafer. Dafür braucht es viele Dinge.
3x raten wer diese Investitionen refinanziert.

Und nicht immer mit Gegenfragen bzw. Suggestivantworten kommen. Was möchtest du uns sagen?

 

[BxBender]

"Preise werden auf die Kunden abgewälzt"

Das ist klar.
Nur ist mein Gehalt in 18 Jahren nicht um das 10fache angestiegen.
Ansonsten wäre ich ja mehrfacher Millionär (wenn ich meinen jetzigen Lebensstil beibehalten hätte).

Ergänzung (22. November 2022)

Stolze Preise
Ob sich MediaTek und co. dann irgendwann bei 5nm ausruhen werden, weil die Preise zu sehr steigen?
Irgendwann braucht man die zusätzliche Rechenleistung kaum noch.

Globalfoundries sag ich nur. Abgehängt und vergessen.
NVidia kauft sich lieber mit 1 Milliarde zusätzlich bei TSMC bei einem neuen Fertigungsverfahren ein.
Das ist auch ein Mitgrund, warum die Karten nun bis zu doppelt so teuer gemacht worden sind (4080 110%).
Da es alle machen, steigen alle Preise, der Kunde schaut in die Röhre.
Wer nicht mitmacht, hat das schlechtere Produkt, und 25-50% weniger Effizienz sind gleich der Todesstoß für eine Generation.
Hätte AMD nicht die Chance auf N7 und N5 gehabt, wäre Ryzen nicht so gut weggekommen, wären Gamer und die Medien nicht drauf abgefahren, tja dann wäre AMD wohl jetzt schon eher am Ende, da die Bulldozer Ära viel Leid gebracht hatte.