Manchmal dauert eine Antwort ein bisschen länger.
Um es vorab zu sagen, ich erwarte nicht dass Intel den Absatz stark steigern kann. Ich sehe in den Märkten wo Intel sehr erfolgreich ist, eher kein Wachstum. Und hier hat Intel schon einen sehr hohen Marktanteil.
BAR86 schrieb:
Ein Beispiel - hypothetisch:
Es gibt genügend Halbleiterunternehmen, die Fabs haben und doch auf Foundries zurückgreifen. Meist ist es so: Die eigenen Fabs (für alte Nodes) und ihre Prozesse sind längst abgeschrieben. In die Kostenrechnung gehen nur die Erhaltungsinvestitionen ein. So lange die Erhaltungsinvestitionen im Rahmen bleiben kommen damit niedrige Waferkosten raus. In diesen Fällen lasten die Unternehmen ihre Fabs aus. Alles was sie darüber hinaus benötigen beziehen sie von Foundries.
Alles was diese Unternehmen in neuen Nodes benötigen, kaufen sie bei Foundries. Eigene Prozesse zu entwickeln und neue Fabs für diese Nodes zu bauen wäre zu teuer.
* AFAIKgibt es bei Spezialprozessen wie SOI auch noch 22/20 nm mit Planarprozessen.
BAR86 schrieb:
TSMCs Prozess ist besser als Intels.
Fertigung bei TSMC ermöglicht also wieder die Leistungskrone für einzelne CPU Serien.
Produktionskosten bei TSMC mögen da doppelt so hoch sein wie in den eigenen Hallen, aber dafür kann man zigmal mehr abrufen - weil man wieder Highend und Co besetzen kann.
Währenddessen wird die eigene Fertigung entlastet, man kann dort also entweder andere, eigene Chips fertigen (günstigere, die man bei TSMC sonst mit Verlust fertigen müsste) oder aber man lässt andere Hersteller die Produktionskapazitäten benutzen und verdient vielleicht sogar was.
Das schöne in hypothetischen Fällen ist, man kann sie sich schön zurecht schnitzen.
Deine Grundanahme ist: TSMC ist teuer und Intel ist billig. Das halte ich für falsch.
Das macht es für Intel zwar billiger Wafer bei TSMC zu kaufen aber erheblich schwerer Aufträge von anderen Unternehmen hereinzuholen.
Lass mich Mal weit ausholen:
Grundsatz für Fixkosten
Fabs kosten heute mehrere Milliarden USD. Das entwickeln von Prozessen kostet heute mehrere Milliarden USD. Je mehr Wafer die Fab fertigt, desto niedriger sind die Fixkosten je Wafer. Je mehr Wafer mit einem Prozess gefertigt werden, desto geringer sind die Fixkosten je Wafer.
Waferkapazität
Ich habe keine aktuellen Zahlen über die Waferkapazitäten der Unternehmen.
Nur alte Zahlen, alle basieren auf IC Insight:
https://www.semimedia.cc/9320.html
2016 waren nur die 3 großen Hersteller von DRAM vor TSMC. 2020 war nur noch Samsung vor TSMC. TSMC hat mit großen Abstand die höchste Logik Kapazität.
Alleine die 300 mm Wafer betrachtet, hatte TSMC 2020 ca. die 2,5-fache Kapazität von Intel.
Intel ist von 2016 auf 2020 zurückgefallen. Einerseits wurde das Joint Venture mit Micron aufgelöst und die Fabs gingen an Micron, andererseits hat Intel die Kapazitäten ausgebaut, um die größeren Dies der CPUs abdecken zu können. TSMC hat seit 7 nm für jeden neuen Node mindestens 4 Phasen mit ca. 30 000 bis 35 000 wpm hingestellt.
TSMC gibt die Zahlen in 300 mm equivalents je Jahr an. Ich finde die Darstellung seltsam, aber es gibt nichts besseres.
https://www.tsmc.com/english/dedicatedFoundry/manufacturing/fab_capacity
Die Kapazität gilt für alle Prozess. In diesem Zeitraum hat TSMC nur Fabs für neue Nodes in Betrieb genommen.
Qualitative Abschätzung der Fixkosten
Meiner Ansicht nach spricht alleine die Economy of Scale für einen Kostenvorteil für TSMC. Hinzu kommt dass TSMC die Fabs bündelt und an billigeren Standorten als Intel stehen hat. Das spricht für einen massiven Kostenvorteil von TSMC gegenüber Intel.
Und in diesem Zusammenhang verstehe ich Intels Investitionsprogramm. Intel ist von der Kapazität ein Zwerg gegen TSMC. Das versucht Pat Gelsinger zu ändern, in dem er mehr als 100 Milliarden für Fabs und deren Ausrüstung ausgeben will. Und dennoch kann er nicht mit dem Expansionstempo von TSMC mithalten. Und Intel verteilt die Investitionen auf viele Standorte was zwar Subventionen bringt aber die Baukosten steigert.
Ich gehe von aus folgendem aus:
- Wenn Intel das Geld für neue Prozesse und Fabs ausgibt, muss Intel die neuen Prozesse verwenden und die Fab-Kapazität auslasten. Sonst fressen die Kosten Intel auf.
- Wenn Intel dauerhaft bei TSMC fertigen lassen will, müssen sie die eigenen Prozessentwicklung und den Ausbau der eigenen Kapazität einfrieren. Folgt unmittelbar aus 1.
- Intel macht auch zwei Jahre nach Ankündigung von IDM 2.0 praktisch keinen Umsatz durch Fremdfertigung. Daran wird sich aller Voraussicht nach auch in den nächsten 2 Jahren wenig ändern.
- Die Vergabe der High End Fertigung zu TSMC, kann beim weiter Betreiben einer High End Fertigung allenfalls eine Überbrückungshilfe sein. Davon geht auch TSMC aus.
Intel kann nur dann mit TSMC kostenmäßig mithalten, wenn Intel je Node eine vergleichbare Kapazität hinstellt und auslastet.
Variable Kosten
Um die variablen Kosten im Griff zu halten hat TSMC bisher Gigafabs gebaut. Auch bei den variablen Kosten wirken sich die Fabstandorte aus. Deshalb erwarte ich, dass TSMC auch bei den variablen Kosten besser als Intel dasteht.
Eindeutige Indizien für die Kostensituation
TSMC ist im Gegensatz zu Intel hoch profitabel und hat Intel zudem auch im Umsatz überholt. Da Intel die Fabs durch Schulden finanzieren muss, werden neben den Abschreibungen auch mehr und mehr Zinsen anfallen, die das Unternehmen belasten.
Ein Blick auf die Bilanzen der Kunden von TSMC empfinde ich als Bestätigung. AMD hat momentan bessere Margen als Intel obwohl AMD praktisch ausschließlich beim angeblich teuren TSMC fertigen lässt und Intel hauptsächlich auf die angeblich preiswerte eigene Fertigung setzt.
Zu Deinem Szenario
Also ich verstehe nicht wo in einem Szenario mit Prozessentwicklung und Neubau von Fabs ein Vorteil von Intel sein soll, dauerhaft bei TSMC zu fertigen. Jeder Wafer den Intel an TSMC vergibt, verteuert die restlichen Wafer, die bei Intel gefertigt werden und trägt Cash zu TSMC. Intel untergräbt damit die eigene Wettbewerbsfähigkeit.
Als Auftragsfertiger gegen TSMC zu agieren wird auch Zuckerschlecken. Samsung kann nur bestehen weil die sogenannte Foundry massiv vom Konzern subventioniert wird.
Nur falls Intel sich auf fixe Kapazitäten festlegt und wenn diese ausgelastet sind, kann es einen Sinn ergeben, bei TSMC zu fertigen. In diesem Fall würde man sich, den Bau einer Fab sparen. Aber alleine schon dieser Satz ist für ein Unternehmen grotesk, das sich als IDM versteht. Aber, wie gesagt Intel baut die Waferkapazität massiv aus.
Sobald Intel intern und extern fertigen lässt, haben wir Szenarien in denen das Chipdesign für ein Produkt doppelt erstellt werden muss. Je Chipdesign reden wir von 2 bis 3 stelligen Beträgen in Millionen USD. Das Geld wird bei Intel in Zukunft nicht mehr so locker sitzen.
In einer Phase bei der das Unternehmen gerade so eine schwarze Null schreibt, ist ein Investitionsprogramm von 100 Milliarden USD eine Belastung für die Finanzen.
BAR86 schrieb:
Anderes Beispiel: GPUs. Statt hier die eigenen Produktionsstraßen zu blockieren mit einer eher geringen GPU Auflage (und dafür extra Maske fertigen lassen, etc etc) kann man die voraussichtlich nach wie vor geringen Stückzahlen bei TSMC fertigen lassen. Logistisch macht das teilweise mehr sinn, und weil es auch nur geringe Stückzahlen sind, ist der Verlust im Vergleich zur eigenen Fertigung auch geringer, aber gleichzeitig setzt man selbst mehr Ressourcen für anderes ein.
Wenn die eigene Kapazität nicht ausreicht vergibt man an Foundries.
Das macht Intel schon seit vielen Jahren. Damit konnte Intel bestehende Fabs auf neue Nodes umrüsten.
Andererseits sieht man daran auch wie wenig erfolgreich Intel als Auftragsfertiger war. Hätte Intel diese Fabs im alten Node auslasten können, dann hätte Intel das teure neue Equipment in eine neue Halle gestellt und hätte mit dem alten Equipment Geld verdient. So hat man das alte Equipment eingelagert oder verschrottet.
In deiner Argumentation fällt ständig "Fertigung entlasten". Das passt nur, wenn ich mit fixer Fertigungskapazität agiere und nicht mehr in die Erweiterung meiner Halbleiterfertigung investieren will. Aber genau das trifft nicht auf Intel zu. Intel will die Kapazität massiv erweitern.
BAR86 schrieb:
Zumal man dann mit der eigenen Fertigung nicht mehr absolut beste sein müsste, es reichen dann andere Schwerpunkte (siehe UMC, GloFo...).
AMD hat erkennen müssen, dass ihre Halbleiterfertigung nicht mehr konkurrenzfähig ist. Es hat einige Milliarden aus Abu Dhabi gekostet und trotzdem war GF nicht wettbewerbsfähig. Irgendwann wollte Abu Dhabi nicht noch mehr nachschießen.
Nur durch den Halbleiterengpass konnte GF Gewinne erzielen und durch ein IPO an die Börse gehen. Die Kapazitäten wurde ausgebaut und vor allem die Preise je Wafer erhöht. Bisher hat sich GF gut gehalten, Mal schauen wie lange die Kunden höhere Preise als bei TSMC und den anderen Foundries akzeptieren.
Und ohne die Lizenz für 14 nm von Samsung sähe es erheblich schlechter für GF aus. Nur durch diesen Deal konnte AMD Zen bei GF fertigen lassen.
Wenn die Kapazität von Intel zu TSMC wandert, muss Intel im gleichen Maße Kunden für die eigenen Fabs finden. In Konkurrenz zu TSMC Kunden zu bekommen hat selbst Samsung nicht dauerhaft geschafft. Letztendlich landen alle großen Kunden von Samsung bei TSMC.
Zur Krise und ihrer Bewältigung
Brian Krzanich hat mehrere Jahre vergeudet.
Bob Swan war von vorne herein als interim CEO gedacht. Außerdem kommt er von der kaufmännischen Seite. Er ging zu TSMC und hat Kapazitäten gebucht. Einige sagen, dass er damit Druck bei den Prozessleuten von Intel aufbauen wollte. Er konnte und wollte keine Entscheidung treffen ob Intel weiter Halbleiter fertigen solle.
Als Pat Gelsinger zurückgekommen ist, war ihm schnell klar, dass es nur die Flucht nach vorne gibt. Ohne größeres Volumen kann die Fertigung nicht beim Rennen um die neuesten Nodes mithalten. Intel braucht Zugriff auf die neuesten Nodes. Ohne Intel als Kunde ist die Halbleiterfertigung nichts wert. Einen Bilanzposten von damals IIRC 60 Milliarden USD auf 1 USD abzuschreiben*) käme dem Einschlag eines großen Meteoriten gleich.
Der einzige Weg für Intel die Halbleiterfertigung zu erhalten ist bei den Prozessen wieder aufschließen, Kapazitäten aufbauen um Auftragsfertiger werden zu können. Mit größerem Volumen hat die Fertigung bei Intel eine Chance. Aber dieser Weg ist teuer und riskant. Jeder USD den Intel zu TSMC trägt fehlt Intel für das Finanzieren der eigenen Fertigung.
* Mit der klaren Maßgabe, dass Intel geht und in Anbetracht dem Desaster bei Global Foundries wäre es IMO unmöglich gewesen einen Abnehmer für die Fabs zu finden. Wer übernimmt die Fertigung von Intel, wenn Intel kein langjähriges Wafer Supply Aggrement unterschreibt? IBM hat GF dafür bezahlt das GF die Halbleiter Fabs zu übernimmt. Und GF hat rückblickend sehr schlecht verhandelt. Und AMD hatte auf der einen Seite Dusel jemanden gefunden zu haben der sich das angetan hat. Auf der anderen Seite haben die Wafer Supply Agreements AMD beinahe ruiniert.
BAR86 schrieb:
Man würde hier also quasi zweigleisig fahren können und die Highendprodukte bei TSMC Fertigen lassen, die Massenprodukte selbst (denn TSMC wird wohl kurzfristig kaum alle Intel-Chips fertigen können, man kann ja auch AMD nicht genug Chips liefern um Preisdumping zu betreiben und den Markt von 20% auf 80% zu befüllen).
Kurzfristig geht in diesem Geschäft recht wenig.
Wir hatten eine Phase bei der AMD mehr hätte absetzen können, gefolgt von einer Phase bei der die OEMs zuerst ihre überfüllten Lager räumen mussten.
In 2020 und 2021 hat AMD einen Wachstumsschub um den Faktor 2,7 hingelegt. Ich habe extra 2022 draußengelassen, weil da die Xilinx-Übernahme die Zahlen aufbläst. In dieser Phase ist Intel stagniert, obwohl Intel eigene Fabs hatte.
Bei einem solch massiven Wachstum gibt es immer ein begrenzender Faktor. Meist ist es die Nachfrage, zu dieser Zeit waren die Substrate. Nicht TSMC.
Im übrigen sind in dieser Phase alle großen TSMC Kunden gewachsen.
In der Phase bei der die OEMs zuerst die gefüllten Lager räumen mussten und der PC-Absatz noch weiter zurückging haben AMD und Intel gelitten.
Im übrigen ist Preisdumping wettbewerbswidriges Verhalten, was nur von großen Konzernen eingesetzt wird, wenn sie sich in einem neuen Markt breitmachen wollen. Preiskriege kennen meist nur Verlierer.
BAR86 schrieb:
Oder die eigene Fertigung zu einer zusätzlichen Geldquelle machen und mit Fremdfertigung auffüllen.
Hört sich alles ganz nett an. Aber die Aufträge muss Intel erst mal holen. Und das wird das eigentlich interessante Thema für Intel. Ich hoffe Pat Gelsinger hat die Fertigungsaufträge für die ganzen Fabs, die er hinstellt, schon in der Tasche.
Wer waren die Kunden bei der Fremdfertigung bei Intel?
Ich weiß von Altera*) (Aktuell Intels PSG), Actronix und Tabula. Wer sonst noch?
So sonderlich erfolgreich war Intel nicht, obwohl sie im Prozess weit vorne lagen. Es gehört schon erheblich mehr dazu ein Fremdfertiger zu sein als Fabs und einen tollen Prozess zu haben. Intel benötigt für jeden Prozess den sie Kunden anbieten wollen ein PDK und IP. Intel muss bereit sein auf die Bedürfnisse der Kunde einzugehen. Und vor allem braucht Intel Kunden.
Intel hätte den Vorteil gegenüber den kleinen Foundries auch 7 nm anbieten zu können, während die kleinen Foundries bestenfalls 14/16 nm anbieten können. Aber in dem Maße in dem Intel Kapazität zu TSMC schaufelt müssen neue Fremdfertigungsaufträge geholt werden, damit die eigene Kapazität nicht leersteht. Gegen TSMC. Gegen Samsung.
* AFAIK ist Altera zu Intel gegangen weil Xilinx vom Samsung zu TSMC gewechselt ist.
BAR86 schrieb:
Es ist nicht allzulange her und ich komme vielleicht später noch dazu. Ich bin aber grad vom Date heimgekommen und muss jetzt mal arbeiten.
BAR86 schrieb:
Hi! Ich hab zufällig über eine 3dcenter-News die Folie wieder gefunden(falls es noch von Interesse ist):
https://www.3dcenter.org/abbildung/amd-cpu-kern-roadmap-2019-2024
Die Folie ist vom FAD 2022. Mark Papermaster hat beim Präsentieren der Folie gesagt "in 4 nm and 3 nm nodes".
Es war definitiv nicht die Rede von
zuerst 4 nm und
dann 3 nm. Ansonsten gab es auf dem FAD 2022 keine weiteren Hinweise welche Dies in 4 nm und welche in 3 nm gefertigt werden.
Im übrigen bitte auch genau hinhören was Mark Papermaster direkt danach zur Zusammenarbeit mit TSMC sagt. Wer in modernen Prozessen fertigt und das Optimum herausholen will muss Prozess und Chipdesign aufeinander abstimmen. Bei den Kosten aktueller Prozesse muss man das Optimum herausholen.
In diesem Frühjahr veröffentliche DigiTimes die wirre Geschichte, dass die Kunden von TSMC für 2024 den 3 nm Node skippen würden. So ziemlich zeitleich tauchte eine angebliche Server Road Map von AMD bei MLID auf. MLID behaupte dass AMD geht erst 2025 auf 3 nm geht. Kurz danach hatte er ein Gespräch mit Daniel Nenni von SemiWikki.
Als Tom von MLID gesagt hat, dass AMD vorerst nicht auf 3 nm geht, hat ihm Daniel Nenni nur geantwortet dass AMD auf 3 nm geht. Das ging 2 oder 3 Mal hin und her. Seit diesem Gespräch hört sich diese Story bei MLID ein bisschen anders an.
Seit 2020 geht die Geschichte um, dass Intel bei TSMC fertigen lassen will. 3 nm war dabei immer ein Thema. Es fällt mir sehr schwer zu glauben, dass AMD beim eigenen Fertigungspartner Intel den Fertigungsvorteil überlässt.
Vor allem wenn die CCDs sowohl von der Die-Fläche als auch von der benötigten IP für einen frühen Start auf einem Node prädestiniert sind. Ganz davon abgesehen, dass dieser Node von Apple eingefahren wurde und N3E ebenfalls schon ausgereift. Zen 3 kam 2020 zu früh für 5 nm. Zen 4 war ursprünglich Ende Q1 2022 vorgesehen. Zen 5 ist Mitte 2024 und liegt ähnlich zu N3 wie Zen 2 zu 7 nm. Außerdem passt dieser Zeithorizont zu N3E.
Aber wir werden es ja bald wissen, ob ich mich irre oder nicht.
BAR86 schrieb:
Ja natürlich, aber das sind langfristige Prozesse. Ähnlich wie Intel nicht jetzt plötzlich doppelt so viel Produzieren kann wenn sie wollten, dazu müssen halt auch die Fabs stehen, die Logistik passen
Wo soll da das Problem sein? Die Entscheidung welchen Node man für ein Produkt verwendet, fällt auch Jahre im voraus. 3 oder 4 Jahre geben TSMC genug Zeit die Kapazität aufzubauen.
Wenn ein Kunde im Mai feststellt, dass man im Juni 10 000 wpm mehr benötigt, kann die TSMC nur bereitstellen, wenn entsprechend Kapazität frei ist.
BAR86 schrieb:
Ich gehe mal von einem (Zeitlichen Exklusiv-)Vertrag oder einer Forschungskooperation aus. Vor einigen Jahren hatte Intel noch einen wesentlich größeren Anteil an ASML.
Das möchte Intel gerne glauben machen.
Da Intel nur 6 von 10 bekommt ist da nichts exklusiv.
Einige Leute stellen eher die Frage was Intel mit High NA EUV will. Mit BSPD kann Intel den Metal Pitch relaxen und benötigt ihrer Meinung eigentlich gar kein High NA EUV. Angesichts von mehr als 100 Milliarden im Investitionsprogramm spielen diese ca 2 Mrd. USD auch keine so große Rolle mehr. Dem Aktienkurs hat das ganze sehr geholfen.
2012 sind Intel, Samsung und TSMC zeitgleich mit insgesamt 23% eingestiegen. Intel hatte 15 %, TSMC 8 % und Samsung 5 %. Damit haben sie ASML frisches Geld zugeschossen.so dass ASML die EUV-Maschinen auf die Straße bringen kann.
Wie viel die drei im einzelnen jetzt noch halten weiß ich nicht. Mit dem Erfolg von EUV konnten die drei ihre Anteile mit einem hübschen Gewinn verkaufen.
TSMC ist der größte Kunde von ASML. Und wenn TSMC Intel den Vortritt lässt hat TSMC Gründe dafür. Die Strukturverkleinerung des Metall-Pitch ist AFAIU nicht mehr der hauptsächliche Treiber der weiteren Steigerung der Transistordichte.
BAR86 schrieb:
BTW zum Chipletdesign/Bus-Problem gabs mal einen ausführlichen Test von Anandtech, der aufgezeigt hat wie viel IF bei den Zen Threadrippern frisst. Der Artikel, bzw Abschnitt hieß irgendwas in die Richtung "Feed Me infinity fabric"
Quelle siehe Folie
Ryzen/EPYC ist On-Package, Navi 31 ist Advanced Packaging und 3D V-Cache ist 3D Stacked.
3D Stacked ist aber nicht die richtige Bezeichnung, den die Effizienz kommt hauptsächlich vom Hybrid Bonding und nicht vom Stapeln.
Die Übertragungseffizienz der On-Die-Metallisierung liegt AFAIU im Bereich, der hier für 3D-Stacked angegeben ist. Ich denke aber in der Tendenz etwas darüber.
Es ist keine Frage, dass bei AMD einiges bei der Datenübertragung über das Infinity Fabric drauf geht.
Das Übertragen eines Bits über das Substrat kostet mit 2 pJ. So ist die übereinstimmende Angabe in vielen Vorträgen und Veröffentlichungen.
Der Punkt ist aber, wieso ist AMD bei Volllast vor allem beim Server effizienter als Intel? Und hier kommen wir sehr schnell zur Topologie der Kommunikation. Hier macht AMD offensichtlich einiges richtig und das kann die im Vergleich zu Intel ineffiziente off-Chip Verbindung kompensieren.
Das Verhältnis 1:4 zwischen der Effizienz von Substrat und Advanced Packaging kenne ich schon länger. Deshalb hatte ich erwartet, dass bei Zen 4 auf Fanout wechselt. So wie bei Navi 31. Aber offensichtlich ist das Substrat im Gesamtpaket für Zen 4 die bessere Wahl.
Zu dem Thema Leerlauf bitte auch diesen Post beachten (Anderer Thread):
https://www.computerbase.de/forum/t...0-und-a620-im-vergleich.2106637/post-28954685
