Samsung stelt 3nm-massaproductie uit tot 2022 wegens coronacrisis

Samsung begint pas in 2022 met de massaproductie van chips op 3nm-procedés. Het bedrijf was aanvankelijk van plan daar eind 2021 al mee te beginnen, maar de coronacrisis maakt dat moeilijk. De levering van apparatuur loopt vertraging op.

De massaproductie op 3nm gaat nu naar het jaar erop, al is niet bekend of dat in het begin van 2022 of later gebeurt. Volgens marktanalist Digitimes ligt de reden voor de latere startdatum bij het coronavirus. Dat verhindert Samsung om de benodigde apparatuur voor het productieproces op tijd te installeren. Samsung heeft al wel een 0.1-versie klaar van een 3nm-procedé waarbij gebruik wordt gemaakt van gate-all-aroundtransistors. Het verbruik van dergelijke kleine chips is veel lager en de prestaties zijn beter, maar ook dat procedé zou pas volgend jaar in gebruik worden genomen.

Samsung is niet het enige bedrijf dat gebruikmaakt van 3nm-procedés. Ook TSMC doet dat. Dat bedrijf was al van plan in 2022 met de massaproductie van start te gaan. Vooralsnog lijkt het erop dat het bedrijf die planning blijft aanhouden. Ook Intel en Global Foundries zijn in dezelfde strijd verwikkeld om zo snel mogelijk kleinere nodes voor de chipproductie te maken.

Reacties (34)

[Michael_OsGroot]

Kan iemand duiding geven of dit 'echt' 3nm is of niet? Mij staat bij dat men trucjes toepasten om het 3nm te mogen noemen, maar dat transistors alsnog groter zijn.

Ik begrijp dat Quantum Tunneling optreedt vanaf 7 tot 5 nanometer:

"At 7/5nm and beyond, there is a whole new set of worries to add to the list that are associated with quantum effects.

“You can see increased line edge roughness, variability, the potential for opens and shorts where you didn’t expect them,” said Gary Patton, CTO at GlobalFoundries. “It means you have to optimize the ground rules to maximize throughput out of the EUV tool.”

In lekenterm is mijn begrip dat electronen kunnen 'springen' van baan naar baan zodra we onder de 5 nanometer komen. Is dat dus opgelost?

[Reactie gewijzigd door Michael_OsGroot op 23 juli 2024 21:37]

[MSalters]

Het antwoord is "geen ja, geen nee", en dat is het al ruim voor de 3nm node.

In de tijd van 100nm was die maat simpelweg de standaardmaat voor de kleinste details. De productietechnieken waren de beperking, en dus alles wat klein moest zijn had een kenmerkende afmeting van 100 nm. In het bijzonder gold dat voor de breedte van banen én de afstand/isolatie tussen banen.

Inmiddels zijn we inderdaad op het punt gekomen dat we sommige dingen wel kleiner kúnnen maken, maar niet willen maken. Sommige delen van een transistor maken we groter dan 3nm, omdat de performance daar beter van wordt, of het verbruik. Een verbinding die te smal is heeft een hogere weerstand.

Daarom ook is het lastig om Intel's "14nm" proces te vergelijken met AMD's "7nm" proces. Niet alles bij Intel is precies 14nm breed, niet alles bij AMD is 7nm breed. AMD krijgt daarom niet 4x zoveel transistoren op een vierkante millimeter.

De reden achter deze limieten zit in de golflengte van hetlicht wat gebruikt wordt. Tot voor kort was het beste wat je kon doen Deep Ultra Violet, wat een golflengte had van 193 nm. Dat was prima voor de 90nm node (ongeveer de helft van de golflengte). Met wat trucs kun je kleinere details produceren, maar Intel ontdekte hoe pijnlijk het werd om al die trucs te stapelen toen ze naar 10 nm wilden (9x kleiner).

ASML heeft nu EUV, waarmee ze een reuzenstap nemen van 193 nm naar 13.5nm golflengte. Dat verklaart ook de keuze voor 7 nm (alweer de helft, net zoals destijds 193/90 nm).

[Reactie gewijzigd door MSalters op 23 juli 2024 21:37]

[locke960]

Nee het is niet 'echt' 3nm. Niet omdat ze nu een trucje toepassen, maar omdat de hele industrie al minstens 20 jaar lang deel-verbeteringen doorvoert, waardoor de maatvoering van een productie proces gewoon niet meer te vatten is in een enkel getal.

Maar een enkel getal is natuurlijk wel leuk voor de marketing jongens, dus blijft het bestaan en is de betekenis verwaterd tot een marketing term. En zoals altijd met marketing worden de zaken rooskleuriger voorgesteld dan ze echt zijn.

[Reactie gewijzigd door locke960 op 23 juli 2024 21:37]

[achtbaanfreak]

Vroeger was de benaming van het proces gelijk aan de lengte van de gate van een plenaire MOSFET. Het was niet de kleinste feature size. In 90 nm processen was de gate oxide al iets van 5-10 nm dik maar de gate lengte dus 90 nm.

Op een gegeven moment zijn ze allerlei trucjes gaan uitvoeren om de performance van het process te verbeteren. Denk bv aan higk-k materialen voor de gate oxide (maakt een dikker gate oxide mogelijk waardoor er minder elektronen door de gate tunnelen) of finFETS om de transistordichtheid te vergroten.

Nu is het zo dat de lengte-aanduiding in het process aangeeft dat de transistoren de performance hebben die je van een traditionele plenaire MOSFET met deze gate lengte zou mogen verwachten. Effectief dus more or less een marketingterm want de 12/14 nm processen hadden eerder gate lengtes in de range van 20-25 nm.

[obimk1]

quote:

>
“You can see increased line edge roughness, variability, the potential for opens and shorts where you didn’t expect them,” said Gary Patton, CTO at GlobalFoundries. “It means you have to optimize the ground rules to maximize throughput out of the EUV tool.”


Waarschijnlijk gebruiken ze ASML's Yieldstar tool (lithografisch "berekenen") ICM met ASML's 3e generatie EUV tool.

[Pathogen]

Beetje vergezocht misschien, maar deze coronacrisis kan voor zulke grote bedrijven ook een príma reden zijn om te zeggen "weet je wat, we teren lekker nog een jaartje extra op onze vorige generatie!"
Nu blijkbaar om leveringsproblemen, maar in het algemeen zullen ze er helemaal geen moeite mee hebben om de R&D kosten wat langer uit te smeren...

[watercoolertje]

Dan werkt alleen als iedereen dat doet, niet als de concurrent wel stappen zet en jij niet.

[WhizzKid-Eddy]

En dan kan het zo maar zijn dat bedrijven overstappen op chips van de concurrent, omdat de levering dan veel te lang duurt naar hun idee.

[t_o_c]

Behalve dat je vaak niet zomaar even kan overstappen. Je zit met packaging, stroom verbruik, warmte etc. Als jouw product is ontworpen met de door Samsung opgeven specificaties kan het best zijn dat overstappen helemaal niet zo makkelijk is.

[Keypunchie]

Waarom zouden ze liegen hierover? Of het nou vanwege corona of een andere reden is, het effect is voor hun stakeholders (markt, aandeelhouders, leveranciers, klanten) hetzelfde, ongeacht de reden: dit jaar wordt er niet geleverd.

Het is overigens Digitimes die dit zegt, nog geen statement van Samsung zelf. (ik kan het bronartikel niet lezen, zit achter paywall)

[Reactie gewijzigd door Keypunchie op 23 juli 2024 21:37]

[Pathogen]

Het is voor de aandeelhouders een stuk makkelijker slikken als er een externe oorzaak is. Maar goed, alles hypothetisch bedoeld natuurlijk he.

[Jodev]

Bedrijven zijn toch nooit verplicht om geld uit te geven aan R&D? Als ze zo graag geld willen uitsmeren over een langere periode dan doen ze dat toch gewoon?

[s0ulmaster]

Anders dan dat er vanuit de aandeelhouders flink gepushed zal worden om dat wel te doen

[hrichard]

Ik snap wat je zegt, misschien in dit geval niet zo, maar bedrijven zullen alles aangrijpen om de problemen tot een voordeel te gebruiken, daar zijn het immers bedrijven voor. Net als alle mailtjes in je inbox van bedrijven die ineens heel begaan zijn met de situatie etc.

[jelinb]

Samsung maakt door de uitstel alleen maar verlies. Samsung als grote leverancier ziet zijn omzetten al dalen door de coronacrisis. Vooral met de vele investeringen die Samsung heeft gedaan de afgelopen tijd in innovatie. Tijd is geld!

[QUICKSORT]

Meanwhile, Intel, één van werelds grootste CPU developers die nog steeds Nieuwe 14nm chips uitbrengt.

[sapphire]

In defense of Intel...

Het is niet 1-op-1 vergelijkbaar. Intels 10nm is vergelijkbaar met het 7nm van bv TSMC en dacht ook Samsung. Dus de stap klinkt dan iets minder heftig. Al lopen ze duidelijk niet meer mijlen voor zoals enkele jaren geleden.

[Osiummaster]

nieuws: Marketingafbeeldingen tonen Core i9-10900K, i7-10700K en i5-10600K

> De nieuwe processors, die opnieuw op 14nm worden gemaakt,

Intel brengt inderdaad nieuwe 10nm chips uit voor laptops maar tegelijkertijd ook nog "nieuwe" (refresh) 14nm chips. De 10nm chips gaan voornamelijk naar laptops omdat 10nm simpelweg meer power-efficient is. Nadeel van 14nm is ook de gigantische hitteproductie. AMD kan momenteel hogere boostclocks krijgen omdat hun processor niet oververhit raakt. Ik denk dat de volgende generaties van AMD desktop processoren Intel in alle aspecten inclusief single core performance van de kaart zullen stoten.

[Reactie gewijzigd door Osiummaster op 23 juli 2024 21:37]

[klaasraak]

14nm en dan gigantische hitteproductie.. das een beetje overtrokken hoor.. het is al veel beter dan het was een paar generaties geleden.. als we eenmaal 3nm hebben noem je 7nm ook weer de gigantische hitteproductie denkik..

[Osiummaster]

Het tegenovergestelde. De processoren worden heter dan ooit.
Qua efficientie is het theoretisch inderdaad beter, maar een paar generaties geleden draaide Intel dan ook op 3 Ghz.

Nu zitten ze op 5 wat extreem veel is en ze willen naar 5.3Ghz. Dat is een beetje als 25km/u willen rijden op een fiets die in z'n eerste versnelling staat. Op een gegeven moment ben je gigantisch veel energie aan het verbruiken om maar een klein beetje sneller te gaan. Deze generatie heeft Intel eindelijk hun troep thermal paste in de processor vervangen door metaal, wat leid tot betere hittegeleiding en dus nog meer ruimte voor energie verbruik en overclocken.

Totdat Intel een daardwerkelijk nieuwe architectuur ontwerpt zullen ze veel meer energie gaan verbruiken als ze de maximale performance uit de huidige chips proberen de knijpen.

In deze video van Der8auer verbruikt de CPU op
5,2ghz ~65 watt.
Op 5,6Ghz - 150 watt.
Op 6,1Ghz - 275 Watt.

[BoozeWooz]

Dat doen ze nu al, kijk naar laptop (zelfde architectur als desktop). Amd 4800HS 4.4Ghz, verslaat een 5Ghz intel.https://www.youtube.com/watch?v=KIVpgsCAHZk

[Osiummaster]

Op laptops zeker, want die zitten helemaal geklemd op koeling. Op de desktop heeft Intel nog een heel kleine voorsprong (en heel veel beveiligingsproblemen) tegenover AMD in single core gerichte applicaties, maar de nieuwe desktop Ryzen4000 zal daar ook een eind aan maken voor Intel.

[batjes]

Of wat recenter:
https://www.youtube.com/watch?v=ZYqG31V4qtA

[Verwijderd]

Alleen is het dus nog steeds zo dat vergelijjken in nm niets meer dan een marketingterm is. En die marketingtermen worden anders opgevat, waardoor iedereen altijd lager zit dan Intel. Dat is al tijden zo en zal nooit veranderen, omdat er namelijk geen éénduidige manier is om dit uit te drukken.

Ik meen me sowieso te herinerren dat de getallen tegenwoordig niks meer zeggen en dat je geen enkel onderdeel of geen enkele afstand in een chip zult vinden die 14nm is.

[KeiFront]

Intels 10nm is vergelijkbaar met het 7nm van bv TSMC en dacht ook Samsung.

Klopt grotendeels, de node density is ongeveer hetzelfde https://en.wikichip.org/wiki/7_nm_lithography_process

Maar TSMC zit ondertussen al aan hun derde generatie van het 7nm proces. Intel heeft onlangs aangekondigd dat 10nm wordt overgeslagen voor desktop processors omdat de yields tegenvallen en daardoor dus de rendabiliteit tegenvalt.

De eerstvolgende desktopchips op een kleiner procedé (5nm) zouden pas in 2022 komen genaamd Meteor Lake. De verwachting is dat TSMC dan al op een 3nm proces zit.

Het merendeel van Intel chips wordt nog steeds op 14nm gefabriceerd.

[Reactie gewijzigd door KeiFront op 23 juli 2024 21:37]

[Vlizzjeffrey]

Ze lopen zelfs achter.

[ro8in]

Maar intel ontwerpt ook chip architectuur.

[archerjs2]

Global Foundries is (voorlopig) gestopt met het ontwikkelen van kleinere chipprocessen: https://tweakers.net/nieu...eling-7nm-5nm-en-3nm.html

[wifikabelhuren]

Misschien dat ze nu eens tijd hebben om de beveiliging eens onder de loep kunnen nemen zodat de processors niet op halve kracht hoeven te werken.

[beerse]

Waar is hier de term processor en 3nm bij elkaar gekomen? Volgens mij is het in de regel zo dat eerst geheugen chips en dergelijke op de kleinste maat worden gemaakt en dat de meer ingewikkelde chips pas een generatie later op die maat volgen.

Op dit moment zijn de cpu-s pas bij 14 nm aangekomen en worden geheugen chips op 7 nm gebakken. De volgende stappen zouden zijn dat chips met de kleinste maat naar 4 zouden gaan en dat de cpu-s en gpu-s naar 7 nm gaan.

Of heb ik ergens een stap gemist?

[BoozeWooz]

Staat bij dat het komt door levering van "apparatuur" maar kan alles betekenen, ASML machines of wat dan ook.. we weten het (nog) niet.

[psychicist]

Nou, ik bedank ASML op mijn blote knieën voor het feit dat Samsung de machines van het bedrijf mag gebruiken, want dat is toch wel een grote eer voor die Zuid-Koreanen.

Verder hoop ik natuurlijk dat dit voor meer en betere en snellere chips gaat zorgen voor allerlei apparaten (op basis van ARM en RISC-V). Gisteren heb ik eindelijk Supertuxkart kunnen spelen op een SBC met een 5W SoC met 3D versnelling en dat is inmiddels minstens 5 jaar oude technologie.