Welche Vor- und Nachteile hat die 7nm-Architektur?

[WoisthierdasKlo]

Moin,

Bei Wikipedia werden folgende Punkte aufgelistet, die mit der Strukturgröße korrelieren:

• Packungsdichte der Transistoren: steigt quadratisch mit fallender Strukturgröße
• Kompaktheit einer Elementarzelle des ICs: Neben der Verkleinerung der Strukturen sind auch die Elementarzellen an sich kleiner geworden. Eine DRAM-Zelle im Jahr 1990 bestand aus zwei Transistoren und nahm etwa 50 F2 Fläche ein, d. h. 200 µm² bei einer Strukturgröße von 2 µm. Heutzutage besteht sie aus einem Transistor und nimmt 6 F2 Fläche[1] ein, das entspricht ca. 144–128 nm² bei einer Strukturgröße von 22 nm[2].
• Betriebsspannung: fällt mit fallender Strukturgröße
• Maximale Schaltfrequenz: steigt mit fallender Strukturgröße
• Verlustleistung pro Gatter und Schaltvorgang: fällt mit fallender Strukturgröße
• Robustheit betr. ionisierende Strahlung: fällt mit fallender Strukturgröße
• Langzeitkonstanz von Eigenschaften durch Elektromigration: fällt mit fallender Strukturgröße

Das ist aber alles recht technisch formuliert. Was bedeutet das konkret für die CPUs in Computern? Wird die 7nm-Architektur auch woanders angewandt? Ich habe ja auch einen CPU mit 7nm, von mir aus könnte der auch 14nm haben, dann ist der Chip halt doppelt so groß; mein Gehäuse ist groß genug.
Spaß beiseite, mich würden hierzu einfach ein paar mehr Infos interessieren, weil man das immer am Rande hört, aber genau erklärt wird es nirgends (wo ich bisher gelesen/gehört habe).

Über Antworten würde ich mich freuen!

LG

 

[Valeria]

Vorteile in allen Anwendungsgebieten außer die Raumfahrt weil empfindlicher ^^

 

[Nilson]

von mir aus könnte der auch 14nm haben, dann ist der Chip halt doppelt so groß;

Und kostet auch deutlich mehr. Je größer der Chip desto teurer.

 

[Qarrr³]

Zitat entfernt - Bitte Regeln beachten!​

Gilt ja nicht mehr seit die Belichtung so aufwändig geworden ist. Der tsmc 12nm ist günstiger als der 7nm bei gleicher Transistorzahl.

 

[NJay]

Zitat entfernt - Bitte Regeln beachten!​

Ja, aber die 12nm sind bei den extrem grossen Chips dann nicht mehr kuehlbar, waehrend es die 7nm noch sind.

Und in Zukunft wird das Preisgefuege vermutlich auch noch kippen. 7nm sind ja noch recht neu.

 

[znep]

Hallo,

Wenn ich deine Aufzählung nehme ist das so zu lesen:

Besser:

• Weniger Abwärme: Betriebsspannung: fällt mit fallender Strukturgröße + Verlustleistung pro Gatter und Schaltvorgang: fällt mit fallender Strukturgröße
• Höherer maximaler Takt: Maximale Schaltfrequenz: steigt mit fallender Strukturgröße

Schlechter:

• Verringerte Lebendauer: Langzeitkonstanz von Eigenschaften durch Elektromigration: fällt mit fallender Strukturgröße
• Anfälligkeit auf Magnetfelder: Robustheit betr. ionisierende Strahlung: fällt mit fallender Strukturgröße

Der Rest sind technische Details.

Grüße,
Znep

 

[Rickmer]

Maximale Schaltfrequenz: steigt mit fallender Strukturgröße

Das stimmt nicht mehr

Und kostet auch deutlich mehr. Je größer der Chip desto teurer.

Nur bei identischem Prozess - ein neuer Prozess der nicht so gut läuft ist pro Wafer erstmal deutlich teurer, locker doppelt bis dreifach trotz schlechteren Yields.

Das ist auch der Grund warum nvidia noch gigantische Chips mit dem alten Prozess machen lässt - trotz allen Problemen mit großen Chips ist das wirtschaftlicher als ein neuer problematischer Prozess.

Das ist auch warum AMD bei 7nm mit den Chiplets und kleinen GPUs angefangen hat: Yields sind da weniger problematisch.

 

[eater]

Naja, es gibt Dinge, die auf dem die nicht geshrinkt werden können, da sie gewisse Ströme aushalten müssen, die muss man bei kleineren Prozessen genau so groß machen, wobei dann mehr Transistoren flöten gehen. Deswegen ist das neue AMD Konzept so wirtschaftlich, da alle Verbindungen nach außen mit einem die in einer größeren (und billigeren) Struktur zustande kommen.

 

[WoisthierdasKlo]

Gilt ja nicht mehr seit die Belichtung so aufwändig geworden ist. Der tsmc 12nm ist günstiger als der 7nm bei gleicher Transistorzahl.

Was meinst du mit Belichtung?

 

[Qarrr³]

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Fotolithografie_(Halbleitertechnik)

 

[Holt]

Wird die 7nm-Architektur

Wieso schreibst Du Architektur wenn Du Fertigung meinst? Dies sind verschiedene Dinge!

 

[WoisthierdasKlo]

Wieso schreibst Du Architektur wenn Du Fertigung meinst? Dies sind verschiedene Dinge!

Okay, kenne den Unterschied nicht, werde auch nicht durch das Internet schlau auf die Schnelle und manche Seiten verwenden die gleiche (falsche) Formulierung. Ich meine sogar, dass mir ein Computerladen bei meiner PC-Kaufberatung (dessen Angebot hier im Forum als sehr schlecht beurteilt wurde und ich mittlerweile auch als ein paar hundert Euro zu teuer ansehe) genau so eine Formulierung vor den Kopf warf(, ohne natürlich davon ausgehen zu können, dass ich das auch verstehe).

 

[Holt]

Wenn es um x86 CPUs geht, so gibt es bisher nur die Zen2 aus 7nm Fertigung, also nur eine Architektur in 7nm, aber generell ist die Fertigung eines Sache und die Architektur eben eine andere Sache.