News Teures Packaging: CoWoS-Wafer kosten fast so viel wie 12“-Wafer mit 7-nm-Chips

[Volker]

Packaging für alle Arten von Chips ist das Thema der letzten und nächsten Jahre. Das bedeutet hohe Preise, aber auch hohe Profite. Die modernsten Produkte von TSMC aus der CoWoS-Familie sind auf den Wafer gerechnet mittlerweile so teuer wie ein regulär belichteter Wafer mit 7-nm-Chips: rund 10.000 US-Dollar.

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[SSD960]

TSMC. Diese Fiema ist einfach Genial wie auch beängstigend. Und auch das China nebenan liegt wo die Welt gerade durchdreht.

 

[Nitschi66]

@Jan @Volker

Denn der Interposer ist nun nicht mehr nur ein passives Element, auf dem Chips gepackt sind, vielmehr bietet er nun verschiedene Features wie eine integrierte Stromversorgung,

Fehlt da was oder bin ich noch zu müde? Verstehe den Nebensatz nicht.

Edit: Jo, ich war zu müde.

 

[Flutefox]

@Nitschi66 Trink nen Kaffee 😉

 

[N0Thing]

Planen Firmen wie UMC eigentlich mittelfristig den Schritt auf kleinere Fertigungsstrukturen, oder ist das finanziell nicht mehr aufzuholen, wenn man so weit hinten liegt und deutlich geringere Einnahmen hat?

Ich habe den Eindruck, dass es eine immer größere Lücke zwischen den neuesten und den älteren Fertigungsverfahren gibt, weil die Kunden entweder Performance um (fast) jeden Preis benötigen oder auf der anderen Seite die etablierte, günstige Fertigung ausreicht.

 

[bensen]

@Nothing
Das Problem ist "Economy of scale". Die Entwicklung zu feineren Prozessen kostet Unmengen an Geld für die Entwicklung. Wenn man dass dann nicht auf viele Chips umlegen kann, dann rechnet sich das nicht.
TSMC ist so groß, dass sie die Kosten Recht einfach stämmen können, für kleinere Konzerne ist das schwierig.
Zudem konnten die Marktführer ordentlich Geld abgrasen als der Prozess noch high-end war. Heute ist das unterer Mainstream und wirft nicht mehr viel Geld ab. Zugegeben wird auch die Entwicklung mit heutigen Tools und Wissen einfacher sein.

Dazu kommt noch, dass TSMC seit geraumer Zeit seine Anlagen nicht mehr umrüstet, sondern für neue Prozesse komplett neu baut. Heißt, für ältere Prozesse bleibt die volle Kapazität bestehen. Sie Erweitern sogar die Kapazität für einige ältere Prozesse, da der Bedarf stark gestiegen ist.
Da bleibt nicht viel Spielraum für die Konkurrenz. Es ist schwierig preislich mit TSMC zu konkurrieren. Da bleiben dann Nischen wie SOI oder Leistungshalbleiter.

Generell ist es aber schon so, dass auch einfachere Controller auf modernere Fertigung wechseln, wenn auch nicht so zügig wie bei high-end CPUs, GPUs oder mobile SoC, denn die werden auch komplexer.
Der Bedarf an grobe Strukturgrößen bleibt aber bestehen, da es immer simple Controller geben wird und analoger Krempel und Leistungshalbleiter technisch bedingt nicht anders können.

 

[Icke-ffm]

Da bleibt nicht viel Spielraum für die Konkurrenz. Es ist schwierig preislich mit TSMC zu konkurrieren.

Bei Statz 1 bin ich 100% dabei, Satz zwei nur 50% denn das schwierig würde ich gegen ein fast unmöglich tauschen, selbst wenn Intel/oder sonnst wer eine Bessere Fertigung hin bekommt hat TSMC inzwischen so viel Kapazität Vorsprung das dieser mindestens 15Jahre lang gehalten werden muss um TSMC wirklich gefährlich nahe zu kommen können

 

[ETI1120]

Planen Firmen wie UMC eigentlich mittelfristig den Schritt auf kleinere Fertigungsstrukturen, oder ist das finanziell nicht mehr aufzuholen, wenn man so weit hinten liegt und deutlich geringere Einnahmen hat?

Das viel größere Problem für die anderen ist dass man seit Fin-FET nicht einfach Mal mit den Masken zu einer anderen Fab gehen kann und die beauftragt. Man geht auf die neuen Nodes, weil man dort komplexere Dies implementieren kann.

Die Chipdesigns sind an das PDK der jeweiligen Foundry gebunden und wenn man zu einer neuen Fab will muss man das physical Design komplett neu machen.

Das heißt einfach nur den Prozess und die Fab Hinstellen reicht nicht. Man benötigt ein PDK und für dieses PDK muss eben auch die entsprechende third Party IP bereitstehen.

Das heißt ohne Kunden und zugesagte Aufträge wird das ein sehr riskantes Unterfangen.

UMC hat eigentlich eine Vereinbarung mit Intel das UMC PDKs für Intel Prozesse erstellt. Aber da habe ich schon lange nichts mehr neues gehört.

Ich habe den Eindruck, dass es eine immer größere Lücke zwischen den neuesten und den älteren Fertigungsverfahren gibt,

Die Kosten explodieren. Eine Fab hinzustellen die man nicht auslasten kann würde eine kleine Foundry in den Ruin treiben. Eine kleine Fab zu bauen bedeutet ist zwar besser zu finanzieren, sie ist aber bei den Kosten je Wafer teurer.

TSMC hat das Volumen, um die Kosten umzulegen, die kleinen Foundries haben es nicht.

Alle IDMs bis auf Intel und Samsung sind aus dem Rennen zu neuen Nodes ausgestiegen.

Wenn man über die teuren Wafer von TSMC redet, muss man erst einmal jemand zeigen der Vergleichbares billiger anbietet.

Die Intel Foundry schreibt hohe Verluste und hat im Vergleich zu TSMC sehr hohe Kosten.

weil die Kunden entweder Performance um (fast) jeden Preis benötigen oder auf der anderen Seite die etablierte, günstige Fertigung ausreicht.

Der Fortschritt der Elektronik beruht auf der höheren Transistordichte der neuen Nodes. Es stehen mit jedem Node mehr Transistoren zur Verfügung die mehr Funktionen ermöglichen.

Die Performance steigt nur noch sehr langsam. Das ist auch der Grund warum man bei CPUs auf MultiCore umgestiegen ist.

Ergänzung (Dienstag um 15:40)

, selbst wenn Intel/oder sonnst wer eine Bessere Fertigung hin bekommt hat TSMC inzwischen so viel Kapazität Vorsprung das dieser mindestens 15Jahre lang gehalten werden muss um TSMC wirklich gefährlich nahe zu kommen können

Es kommt immer darauf an was die Kunden Funktion aus dem Prozess ziehen können. Und über die breite der Palette kann niemand mithalten.

Intel bietet nur Prozesse mit BSPDN an, damit scheiden alle Kunden aus die Mobil SoC herstellen. Samsung bietet vorerst kein BSPDN an, was wiederum andere Kunden ausschließt.

 

[Icke-ffm]

Es kommt immer darauf an was die Kunden Funktion aus dem Prozess ziehen können. Und über die breite der Palette kann niemand mithalten.

Sehe ich anders, obwohl ich mit Dir übereinstimme Prinzipiell.
Stell Dir vor ein Nvidia und Apple hätten davon Vorteile, wie lange dauert es bis Intel beide zu 100% belieren kann, TSMC wird in der Zeit ja auch nicht schlafen und selbst wenn es 10Jahre dauern sollte bis sie etwas vergleichbares haben, werden die Kapazitäten wohl noch immer zumindest für einen dieser beiden Reichen und es kommt zum Preiskampf

 

[ETI1120]

Sehe ich anders, obwohl ich mit Dir übereinstimme Prinzipiell.

Was den nun?

Du "widersprichst" mir in einem Punkt zu dem ich mich gar nicht geäußert habe.

Ich habe mich zur Idee geäußert, Intel oder Samsung könnte einen besseren Prozess als TSMC haben.

Stell Dir vor ein Nvidia und Apple hätten davon Vorteile,

Extrem unwahrscheinlich da Nvidia und Apple andere Anforderungen haben. TSMC hat deswegen die Prozessentwicklung in zwei Linien getrennt:

• Apple und andere Mobil-Phone-Anbieter ohne BSPDN: N2/N2P, A14/A13
• Nvidia und andere HPC Anbieter mit BSPDN: A16, A12

AFAIK bietet Intel nur Prozesse mit BSPDN an.

wie lange dauert es bis Intel beide zu 100% belieren kann,

Wer sagt das Intel Apple oder Nvidia zu 100 % beliefern muss? Intel wäre froh und glücklich, wenn sie von Apple oder Nvidia mit einem oder zwei Dies beauftragt werden würden.

TSMC wird in der Zeit ja auch nicht schlafen und selbst wenn es 10Jahre dauern sollte bis sie etwas vergleichbares haben,

Der Punkt ist nun Mal, dass TSMC eine Generation vor Intel und Samsung ist.

TSMC hat ein gewaltiges Ökosystem mit Tool- und IP-Anbietern aufgebaut, mit dem weder Samsung noch Intel mithalten können. Die Anbieter entwickeln für neue Prozesse von TSMC, weil sie wissen da werden sie Kunden haben. Bei den anderen Foundries ist es nicht gewiß und deshalb müssen die Foundries tief dafür in die Tasche greifen, dass Tools und IP bereitstehen. Aber natürlich können die anderen Foundries nur einen kleinen Teil des Angebots bei TSMC Prozessen bezahlen.

Es gibt die Wale, die die Tool- oder IP-Anbieter dafür bezahlen könnten, die für sie erforderlichen Tools bzw. IP für Intel-Prozesse bereitzustellen. Aber auch bei denen ist Intel bisher nicht so richtig vorangekommen.

Und was bei dem Terafab Ding mit Intel rauskommt bleibt abzuwarten. Elon müsste da einige Milliarden USD vorstrecken. Aber dazu ist er wohl nicht bereit.

werden die Kapazitäten wohl noch immer zumindest für einen dieser beiden Reichen und es kommt zum Preiskampf

Intel hat AFAIK Fab 52 noch nicht komplett ausgestattet, Fab 62 noch gar nicht und beim Bau des Gebädes der Fab in Ohio das Tempo massiv gebremst. Wobei der Clou ist, das die Fabs 52 und 62 Intel nur zu Hälfte gehören.

TSMC fährt gerade 4 Phasen für N2/N2P hoch, die TSMC aus der Portokasse finanziert hat. Weitere Phasen für A16 und A14 sind im Bau oder in Planung. Eine Phase von TSMC hat wenn ich richtig gemessen habe, die doppelte Grundfläche wie Fab 52. Alleine das was TSMC in Arizona plant, stellt alles was Intel hat und plant in den Schatten.

Und kannst Du mir Mal erklären wie es zum Preiskampf kommen soll, wenn Intel massive Verluste macht während TSMC hoch profitabel ist? Einen Preiskampf mit TSMC muss Intel unbedingt vermeiden.

Diese ganze Intel gegen TSMC Gerede ist Unsinn. Es geht bei Intel darum einen oder zwei große Kunden zu bekommen, die ausreichend Volumen bringen um die Halbleiterfertigung dauerhaft fortführen zu können.

Und noch eine Anmerkung zu Samsung. Das was zum 2 nm GAA Prozess von Samsung bekannt ist, besagt, dass er mit dem 3 nm Node von TSMC vergleichbar ist. Also sind die 20.000 USD für einen Wafer die genannt wurden, kein Schnäppchen.