Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Cena 7nm procesu je extrémní

Nasazení nového výrobního procesu obvykle přináší vyšší takty a nebo nižší spotřebu, vždy je ale podmíněno cenovou rentabilitou. Ta v případě 7nm výroby nevypadá nijak dobře, alespoň prozatím…

V současné době v obchodech převažují produkty vyráběné 14- a 16nm technologií, z nichž většina vzniká na výrobních linkách společností Intel, GlobalFoundries, TSMC a Samsung. V mobilním světě se sice můžeme setkat i s 10nm ARM čipy, ale tento proces je velice drahý a zvlášť s ohledem na to, že nebyl primárně vyvinutý pro zvýšení taktů, ale snížení spotřeby, se jeho nasazení v desktopu v letošním roce nerentuje.

Pro příští rok očekáváme 12nm procesy od TSMC a GlobalFoundries, které využije nebo již částečně využívá Nvidia a AMD. Intel si dál ladí svůj 10nm proces, který též nasadí po Novém roce (někdejší slova o nasazení na konci letošního roku nelze brát vážně). V roce 2018 by se měly dostat 7nm procesy do fáze, ve které bude mít pro výrobce smysl začít experimentovat s různými vzorky a vyhodnocovat nasazení na trhu. V mobilním světě by se první 7nm čipy mohly objevit na jaře, ve světě klasických počítačů nejdříve s koncem roku. Nebude to ale jednoduché.

Jak ukazuje projekce ceny 7nm čipů, kterou připravila AMD, cena může být výrazným limitem. Připomeňme si, že zákazníci (AMD, Nvidia) zpravidla platí výrobcům (TSMC, Samsung, GlobalFoundries) fixní cenu za vyrobený wafer. Jaké čipy a kolik na něj umístí, je už na zákaznících, nicméně čím větší čip, tím více křemíku pokryje a tím méně se jich na wafer vejde. A dále, čím větší čip, tím vyšší pravděpodobnost defektu/ů a tím nižší šance získání plně funkčního produktu. Tyto dva vlivy samozřejmě existují zároveň, takže závislost počtu plně funkčních čipů (z jednoho waferu) na ploše čipu není lineární, ale exponenciální. Závislost ceny čipu pak této křivce odpovídá.

Pokud si toto uvědomíme, je logické, že jdou vždy do výroby první malé mobilní ARM čipy, u kterých je výtěžnost nejvyšší a tudíž je i cenová stránka na rentabilní úrovni dříve než u větších čipů pro desktopová PC. V grafu výše AMD ilustruje, že každý milimetr čtvereční 250mm² čipu vyrobeného na 7nm procesu by vyšel zhruba 2× dráž než v případě 250mm² čipu vyrobeného na 14- či 16nm procesu.

Vzhledem k tomu, že návrh vyrobený 7nm procesem bude dosahovat zhruba poloviční plochy oproti návrhu vyrobenému 14nm procesem, lze právě v grafu ilustrovaný dvojnásobek považovat za hranici rentability výroby ve fázi praktického nasazení procesu. Plošně větší čipy v této fázi výroby nebude rentabilní na 7nm procesu vyrábět (jedině, že by jejich 14- či 16nm protějšky byly tak velké, že by je nebylo možné vyrobit vůbec).

Z grafu lze nicméně usuzovat, že AMD se 7nm procesem nebude pro běžný desktop vyrábět procesorová ani grafická jádra výrazně větší než oněch 250mm², jinými slovy, že v roce 2019 můžeme čekat ~250mm² CPU, ~250mm² GPU a ~250mm² APU. Ve světě APU drží AMD tuto zvyklost již léta, ve světě CPU na ní přešla v letošním roce (všechna větší CPU jsou skládána z ~200mm² křemíkových modulů) a proslýchá se, že podobný koncept přinese i grafická architektura Navi. Což je v souladu s výše uvedeným slajdem.

Tagy: 

Diskuse ke článku Cena 7nm procesu je extrémní

Středa, 13 Prosinec 2017 - 13:37 | del42sa | Návrháři si to možná začínají uvědomovat, nicméně...
Středa, 13 Prosinec 2017 - 11:12 | kypec | Asi ti unikla podstata obsahovej myšlienky článku...
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 22:11 | melkor | O ten OS vůbec nejde. Linux už je tu taky nějaký...
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 19:25 | del42sa | ??? to má být co za výblitek ?
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 19:15 | Jon Snih | Samsung si to může dovolit. Vyrábí pro sebe, pro...
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 19:14 | Jon Snih | 4×250 mm2.
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 14:44 | Rafan | Intel to zkusil s Itaniem a výsledek byl žalostný...
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 14:37 | Lukáš Kohout | firmy jsou obvykle konzervativní nejen kvůli...
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 14:31 | Rafan | Tím si nejsem jist, zvláště když slyším ře...
Úterý, 12 Prosinec 2017 - 14:24 | Lukáš Kohout | běžný pepa uživatel bude řešit jen to aby mu šla...

Zobrazit diskusi