'Samsung Foundry mag AMD Zen 5c-chips produceren'

Samsung Foundry mag binnenkort chips voor AMD produceren. Dat stelt Digitimes. AMD zou een bestelling bij Samsung hebben geplaatst met daarin de vraag om de volgende generatie Zen 5c-chips op een 4nm-procedé te bakken.

Samsung Foundry wordt volgens Digitimes niet de enige chipfabrikant die Zen 5c-chips mag produceren. AMD zou namelijk ook een bestelling bij TSMC hebben geplaatst. Die Taiwanese chipfabrikant zou volgens Tom’s Hardware de geavanceerde Zen 5c-chips mogen fabriceren op een 3nm-procedé, terwijl Samsung Foundry de basisversies van de volgende generatie AMD-chips op een 4nm-procedé mag maken. Die chips kregen intern naar verluidt de codenaam prometheus mee.

De eerste chips op basis van de AMD Zen 5-architectuur zullen in 2024 op de markt verschijnen. Dat raakte vorig jaar bekend. AMD zou deze chips helemaal opnieuw ontworpen hebben, waardoor er grote wijzigingen in de architectuur te verwachten zijn. Naast een reguliere versie, zouden er Zen 5-chips verschijnen met zowel V-cache als compacte cores. Die laatste versie moet kleiner en efficiënter zijn en zou de naam Zen 5c meekrijgen.

Roadmap cpu-cores van AMD

Reacties (31)

[Stannieman]

Hoe werkt dat eigenlijk als een chipdesign door meerdere fabrikanten gemaakt wordt? Ik heb altijd gedacht dat, ook al zitten de nodes van verschillende fabrikanten in dezelfde grootteorde, er toch (kleine) verschillen zijn waardoor een design niet zomaar 1 op 1 te gebruiken is voor de verschillende fabrikanten. Maakt AMD dan 2 designvarianten van dezelfde die? Wil dit dan ook zeggen dat er kleine verschillen kunnen zijn in het gemiddelde verbruik van de chips, losstaand van de verschillen die er sowieso al zijn tussen chips die al van dezelfde fab komen?

[tedades]

Ik ken natuurlijk niet alle details van hoe deze fabrieken werken, maar dit is zoals ik geloof dat het werkt: Het productie proces van TSMC en Samsung is inderdaad anders maar het logische chip ontwerp zelf niet. Een fabriek (foundry) waar je de chip kan laten maken zal zijn proces in bouwblokjes vertalen (dat is het verschil tussen Samsung/Intel/TSMC voor AMD). Jouw logische ontwerp van de chip kun je met die bouwblokjes vertalen naar een fysiek ontwerp dat Samsung kan produceren in hun fabriek. Dan wordt dat ontwerp vast gelegd om 'reticle masks' (een glas-plaat of spiegel met deel van het chip patroon erop). En dan gaan ze stukje voor stukje de chip opbouwen door de verschillende materialen op de wafer (halfgeleider, een belangrijk onderdeel van een transistor) te deponeren. Iedere stap voegt iets toe, of haalt wat weg. Dat ging vroeger altijd van transistor op de bodem tot koperen traces om die transistoren te koppelen op de hogere lagen. Een chip die op de rand van een wafer zit heeft vaak meer problemen en dus een lagere kwaliteit. Doordat materialen op een rand vaak iets bollen bijvoorbeeld, en daardoor je volgende laagje iets slechter uitgelijnd kan worden dan in het midden van je wafer. En met dat proces ben je makkelijk zo'n 2 maanden zoet mee.
Hoe je dit proces hebt ingericht zorgt er ook voor hoe goed je de chip zal presteren. Als je proces niet zo goed is en bijvoorbeeld traces of via's (de koperen banen horizontaal/verticaal op de chip) niet goed op elkaar aansluiten werkt een deel van die chip niet of heb je meer energie nodig om hem goed te laten werken. Daarnaast zou het kunnen zijn dat twee fabrieken de chip even goed kan produceren, maar een kan het goedkoper of sneller. In dit geval lijkt TSMC een voorsprong te hebben op kwaliteit van het proces voor alle latest-greatest nodes. Dus kunnen ze in massa hele kleine chips produceren, en daar kunnen ze een premium prijs voor vragen. Oudere nodes, waar wel concurrentie op is, kunnen ze alsnog op prijs/kwaliteit winnen.

[kidde]

Het productie proces van TSMC en Samsung is inderdaad anders maar het logische chip ontwerp zelf niet.

Ja toch wel. In dit specifieke geval dan.

Chipontwerp gebeurt op een soort "raster", zeg maar hokjespapier.

Volgens Scotten Jones:
Biij TSMC meet een hokje van N5 50x28nm,
Bij Samsung is 1 hokje op N4 LPE 53x33nm.

Dus het hokje van Samsung is 1,25x zo groot als TSMC N5 (en nog groter dan TSMC N4/N3).

Dat zorgt er dus voor, dat je bij TSMC op hetzelfde oppervlakte meer dan 1,25x meer hitte moet afvoeren.

Ander verschil is dat TSMC voor N5 bijvoorbeeld gebruik maakt van Sillicium-Germanium "channels", voor zover ik weet Samsung niet.

Om de chip-ontwerpers te helpen, maken zowel TSMC als Samsung samen met de leveranciers van ontwerp-automatiserings-software (EDA's) zogenaamde Process Design Kits (PDK's) en "ontwerp-regels". In de ontwerp regels staat alles wat je niet moet doen. Maar als je je aan al die regels houd, is het onmogelijk om een chip te maken.

Wat je dus als chip-ontwerper (AMD) moet uitzoeken, is welke regels je kan negeren en welke niet. Beetje net als bij het voetbal, kijken welke overtredingen een bepaalde scheidsrechter door de vingers ziet.

Dat gaat in dit geval bij TSMC helemaal anders zijn dan bij Samsung. En daarom ook zal er een behoorlijk verschil zitten tussen de twee ontwerpen die AMD gemaakt heeft.

[SG]

Kwa functie exact hetzelfde. Het zal kwa tdp curve en klok curve en hun ceiling verschillen, naast packaging gezien die chiplet doorvoer VIA’s een ander offset hebben

[tedades]

Ik neem aan dat Samsung dan goedkoper is en ze hierdoor 5c met een lagere prijs kunnen aanbieden?

[Blokker_1999]

Of AMD wil gewoon diversificatie om een groter aantal chips te kunnen produceren zodat ze kunnen voldoen aan de vraag die ze verwachten.

[tedades]

TSMC heeft ook een 4nm node, dus ze hadden ook op die manier meer chips kunnen produceren. Ik gok dat ze in dit geval beide doen: ze gaan naar Samsung omdat die goedkoper zijn en het voor die 5c chip iets minder uitmaakt hoe goed hij presteert. De low-end 5c chip zal dan de goedkopere en slechter presterende variant van Samsung krijgen. Daarnaast adresseren ze het ook deels de afhankelijkheid van het hebben een enkele leverancier.

[kiang]

TSMC heeft ook een 4nm node,

Maar TSMC is vaak volgeboekt: de nieuwste nodes zijn daardoor steevast exclusief voor Apple de eerste 12-18maanden.

[tedades]

AMD doet iets vergelijkbaar met TSMC voor 5n&4n: "So far, both AMD and Nvidia have spent billions of dollars on securing production capacity at TSMC to ensure that they can get all the chips they need. As a result, all the capacity that TSMC will add has essentially been paid for already, months before it goes online." bron: https://www.tomshardware....-5nm-output-by-25-percent

Daarom lijkt het me dat ze bij Samsung gaan omdat de kosten daar lager zijn. Het kan natuurlijk zo zijn dat ze überhaupt geen ruimte meer hadden bij TSMC maar het lijkt me dat die er mogelijk wel was voor een hele hoge prijs. De lagere kwaliteit chip maakt voor de 5c mogelijk niet zoveel uit.

[wildhagen]

Of risicospreiding, dat ze niet meer afhankelijk zijn van slechts één leverancier (TSMC in dit geval) voor hun productie.

Als TSMC dan een capaciteitsgebrek heeft, of bijvoorbeeld technische problemen waardoor de productie tijdelijk stil komt te liggen of op verminderde kracht wordt doorgezet, dan hebben ze Samsung nog.

Dan nog zullen ze het uiteraard voelen, maar is de pijn wel minder.

En het kan hun onderhandelingspositie richting TSMC natuurlijk ook beïnvloeden: "Als wij geen korting krijgen, verschuiven we meer productie van jullie naar Samsung", bijvoorbeeld.

[tedades]

Het kan natuurlijk ook nog een andere oorzaak hebben: een andere product heeft prioriteit gekregen op de roadmap. Waardoor ze met productie moeten gaan schuiven. En mogelijk kunnen sommige producten alleen bij TSMC geproduceerd worden. En omdat 5c mogelijk minder strikt is in kwaliteit zou dat mogelijk de oorzaak kunnen zijn dat een deel daarvan buiten TSMC laten maken: want last-minute capaciteit inkopen lukt mogelijk niet bij TSMC voor de juiste prijs terwijl Samsung dit dan wel kan. Komt nog steeds neer op kosten, maar dat zou dan niet direct de hoofd oorzaak zijn.

[Herr_Boogie]

Het kan ook zijn dat een ze eerder productieslot konden bemachtigen. Deze slots productieslots worden zo ver ik weet steeds ver op voorhand al vastgelegd.

[dasiro]

ik gok ook eerder op productiecapaciteit, want tegenwoordig wil iedere fabrikant gigantische hoeveelheden chips laten bakken door de AI-boom

[kidde]

Nee absoluut niet, TSMC heeft teleurstellende kwartaal-resultaten laten zien, de groei in AI is kleiner dan de krimp in mobiel.

https://www.cnbc.com/2023...nings-report-q3-2023.html

En TSMC mag veel niet meer aan China leveren. Dus TSMC heeft capa zat.

Samsung is vooral goedkoper, hun 4nm proces is qua afmetingen onderhand te vergelijken met TSMC N6.

[Reactie gewijzigd door kidde op 25 juli 2024 09:56]

[dasiro]

in hetzelfde artikel staat:

“Our business was supported by the strong ramp of our industry-leading 3-nanometer technology and higher demand for 5-nanometer technologies, partially offset by customers’ ongoing inventory adjustment,” said TSMC in its earnings report.

met andere woorden: in with the new, out with the old. Een 7nm of 9nm fab kan je natuurlijk niet meer aan dezelfde marges laten produceren als er nieuwere zijn en er daar minder vraag naar is.

Waar ze wel nog wat mee kunnen recupereren in de "oudere" 7nm fabs is het feit dat AMD nieuwe Zen3 X3D's aan het introduceren is, waar ze imho toch wel wat marktaandeel mee kunnen winnen, aangezien veel mensen niet zitten te wachten op een volledige mobo/mem upgrade, maar misschien wel wat meer cpu-power willen hebben in games tov hun originele (als er nog een nieuwere bios voor uit komt).

[kidde]

Klopt dat staat er, en ook dat de vraag naar consumenten electronica blijvend afneemt en dat de inventory adjustments zullen aanhouden, dus een lagere bezetting.

Want die 5nm lijnen zijn er voornamelijk gezet voor Apple en Qualcomm, en die migreren deels naar 3nm (andere nieuwe fab), dus dan hebben de 5nm fabs overcapa.

Het bedrijfsmodel van TSMC is juist dat de marges zitten op 7nm en 10nm (en groter), daar wordt de winst gemaakt; want die apparatuur en fabs zijn afgeschreven.

Fabs worden niet omgebouwd of ge-upgrade (itt Intel) en de leading nodes maken bijna geen winst en zijn maar amper kostendekkend.

AMD is naar verhouding een kleinere klant, de grote aantallen zitten vaak op Apple, Qualcomm en Intel.

Maw, capa is geen reden voor AMD om buiten TSMC in te kopen, het is strategie en kosten. Samsung is vaak een slok op een borrel goedkoper.

En Samsung kan vermoedelijk ook produceren in Austin (Texas), dat is goed qua strategie.

[dasiro]

AI-accelerators zitten niet in het consumer-segment

[kidde]

Vooruit, laten we dat eens verder uitzoeken, wat er te vinden is (want ik weet ook niet alles):

However, as orders resume, the fab is expected to use approximately 85% of its 5/4nm process capacity in the second quarter, the sources noted.

<-- Gaat over Q2 '23.
Digitimes, niet altijd betrouwbaar, even kijken wat een tweede bron zegt:

The utilization rate for the 5-nanometer process has risen from 50% to 70% and 80%

bron

Dus 15% van de capa in die mega-dure 18A fab is niet in gebruik. Dus TSMC heeft productie-capaciteit over.

De pas aangekondigde NVidia H200 (TSMC N5) wordt opgevolgd door de H20 (afgeleide voor de Chinese markt) en B100; de B100 wordt gemaakt op TSMC N3. Dus in '24 komt er ondanks AI weer wat capaciteit voor 5nm vrij.

En waarom kan die 15% dat Fab18 nu leeg staat, niet worden opgevuld met AI: Er is te weinig CoWoS-S FBGA (Chip on Wafer on Substrate) packaging-capaciteit:

https://technode.com/2023...ders-for-ai-chips-report/

Dus NVidia of AMD kunnen wel meer MI300 / H100 GPU-wafers bestellen, alleen die kunnen door TSMC, Amkor / ASE vervolgens niet met HBM gecombineerd worden tot werkende "chip inclusief HBM".

TSMC kan 1 miljoen wafers per jaar maken in Fab 18 fase 1,2 en 3. Laat zeggen 125.000 per maand (125k wspm). Eerder bleek dat de "leegstand" ca. 15% was, laat zeggen 19k wspm.

Vervolgens kan TSMC slechts 8k wspm verpakken, wat uitgebreid wordt tot 11kwspm en volgend jaar tot 20k wspm.

Dat betekent dus, dat de hoeveelheid leegstaande 5nm capa, groter is dan het totaal aantal geavanceerde AI wafers dat TSMC eind dit kaar kan leveren (dus dat wordt gebruikt voor de 85% van de fabriek die wel draait).

Dan blijkt dus, dat tov. de totale AI-verpak-capa, de leegstand van de 5nm wafer fab enorm is, en dat wordt alleen maar groter als Apple, NVidia en Qualcomm volgend jaar steeds meer overgaan naar 3nm.

[Reactie gewijzigd door kidde op 25 juli 2024 09:56]

[Bumpy_NL]

Ik kan je volgen, maar het lijkt mij sterk dat 7 en 10nm afgeschreven is.

[kidde]

Daarvoor moet men diep in de financiele rapporten duiken, pagina F21 (of pagina 104 in mijn webbrowser PDF lezer):

Depreciation is ...
-buildings... 10 to 20 years;
-machinery and equipment ... 5 years;
...Land is not depreciated

Productie van 7nm begon in 2018. Dat was overigens zowel een EUV als een DUV variant, dus ja, dat machinepark is volledig afgeschreven ja. Een beetje de vraag is dan wel hoe een cleanroom telt; het lijkt me dat ze de dure apparatuur daarvan onder "machinery" laten vallen.

[Bumpy_NL]

Daarvoor moet men diep in de financiele rapporten duiken, pagina F21 (of pagina 104 in mijn webbrowser PDF lezer):


[...]


Productie van 7nm begon in 2018. Dat was overigens zowel een EUV als een DUV variant, dus ja, dat machinepark is volledig afgeschreven ja. Een beetje de vraag is dan wel hoe een cleanroom telt; het lijkt me dat ze de dure apparatuur daarvan onder "machinery" laten vallen.

Dat volume productie in 2018 is begonnen betekend niet dat na 2018 geen 7 en 10 nm machines in gebruik zijn genomen.

Wel goed gevonden info. Het verbaasd mij dat men 5 jaar aanhoud. Lithografie machines gaan langer mee dan dat.

[kidde]

Ja dat klopt helemaal, het aanwijzende voornaamwoordje 'dat' in 'dat machinepark' verwijst alleen naar de machines uit 2018. Dat wilde ik nog toevoegen maar vergeten, dus goede opmerking.

Ik begrijp dat er nu een Fab 21 in aanbouw is waar ook nog 5nm capa bij komt, dus die machines zijn dan pas na 2028 afgeschreven.

Ik neem aan dat daarvan de bezettingsgraad hoog is, want TSMC bouwt alleen nieuwe fabs als de bestellingen van klanten binnen zijn.

[MSalters]

Dit is dus een boekhoud-truc. Die 7 nm en 10 nm fabrieken zijn boekhoudkundig afgeschreven, maar zijn feitelijk nog heel veel waard (want winstgevend). Dus die afschrijving is eigenlijk te hoog. Waren ze minder snel afgeschreven, dan waren de kosten in het verleden lager geweest (destijds al winstgevend) en nu minder (resterende afschrijving).

[kidde]

Ben ik helemaal met u eens.
Maar ik vraag me af of het een truc is.
Ik ben geen boekhouder, maar het lijkt me dat TSMC gewoon netjes de regels volgt?

Waar ik zelf werk, merk ik ook dat de beslissing om machines aan te houden / verschrotten, vaker wordt genomen om boekhoudkundige, dan om productie- / logistieke redenen

[Reactie gewijzigd door kidde op 25 juli 2024 09:56]

[SG]

Of niet het een of het ander maar alle argumenten bij elkaar.
TSMC is duur en overboekt die dure chiplets vooral 3nm meer voor hoge ASP sku
TSMC 4n 5n 6n met samsung 4nm , meer voor capaciteit en lage ASP SKU

Ook meer diversiteit een 4nm zen5C kan je ook gebruiken met de helft disabled voor Ryzen3 SKU of single chiplet non x ryzen 5 7 met meer dan 8 cores single chiplet.

[LanTao]

Is er iets loos met de thumbnail? Er staan daar meer generaties processoren op dan op het plaatje zelf. Ik zie geen gallery.

Thumbnail: Zen 2 /tm Zen 5c https://tweakers.net/i/KR...240700.webp?f=imagenormal "CPU CORE ROADMAP"
Image: Zen 3 t/m Zen 5 https://tweakers.net/i/4_...95782.jpeg?f=imagegallery "HIGH PERFORMANCE MOMENTUM"

[dasiro]

yup: het zouden er 2 moeten zijn

[starfight]

Te snel gelezen, woeps

[Reactie gewijzigd door starfight op 25 juli 2024 09:56]

[Creesch]

Letterlijk in het artikel:

Die Taiwanese chipfabrikant zou volgens Tom’s Hardware de geavanceerde Zen 5c-chips mogen fabriceren op een 3nm-procédé, terwijl Samsung Foundry de basisversies van de volgende generatie AMD-chips op een 4nm-procédé mag maken.

Het zullen dus andere versies zijn.

[Roel1966]

Vind het wel apart dat een cpu fabrikant hun chips bij 2 verschillende andere fabrikanten laat produceren en ben wel eens benieuwd wat de verschillen gaan zijn. Maar ja, wie weet wat andere merken doen en waar chips uiteindelijk geproduceerd worden.

[SG]

Epyc heeft highklok low core lijn maar ook cost effective lijn. Low core low kloks.
Naast duurder veel cores en dure 3dvcache pure zen5 en pure zen5c versies