OpenAI wil customchips op A16-procedé van TSMC laten produceren

OpenAI zou customchips willen laten produceren op het A16-procedé van TSMC. Het Amerikaanse onderzoeksbedrijf wilde aanvankelijk in samenwerking met TSMC een nieuwe fab bouwen voor de productie van een customchipset, maar naar verluidt gaan die plannen niet door.

OpenAI wil volgens The Economic Daily geen commentaar geven op de geruchten. De Chinese zakenkrant schrijft dat het Amerikaanse AI-bedrijf met deze beslissing in de voetsporen van Apple treedt. De iPhone-maker zou immers ook al productiecapaciteit op de A16-productielijn van TSMC hebben besteld. Bepaalde analisten vermoeden dat de twee Amerikaanse bedrijven willen samenwerken bij de ontwikkeling van custom-AI-chips, maar dat is nog niet bevestigd. OpenAI is volgens de krant ook al een samenwerking met Broadcom en Marvell aangegaan om eigen ASIC-chips te ontwerpen. Die zouden op het 3nm-procedé van TSMC worden gefabriceerd.

TSMC heeft in april van dit jaar zijn 1,6nm-procedé geïntroduceerd: de A16-node. Het nieuwe A16-procedé wordt gebaseerd op gate-all-aroundtransitors, ook wel nanosheets genoemd. TSMC voorziet de nieuwe 1,6nm-node ook van backside power delivery. Daarmee wordt de stroomvoorziening naar de onderkant van de chip verplaatst. Volgens TSMC is het A16-procedé acht tot tien procent sneller dan N2P bij dezelfde Vdd-spanning. De Taiwanese chipmaker wil in de tweede helft van 2026 beginnen met massaproductie op A16.

Reacties (41)

[multipasser]

TSMC blijft verkleinen alsof het niets is. Toch straf wat ze doen niet?
Zitten ze nog steeds op/onder Moores law?

[Balance]

Uuhm, niet alsof het niets is.

Taiwan Semiconductor Manufacturing annual research and development expenses:

• for 2021 were $4.497B, a 15.32% increase from 2020.
• for 2022 were $5.313B, a 18.15% increase from 2021.
• for 2023 were $5.956B, a 12.1% increase from 2022.
• for the twelve months ending June 30, 2024 were $6.261B, a 17.58% increase year-over-year.

Hier wat grafiekjes. In 2016 zaten ze nog rond de 2 miljard.

En wat levert dat dan op? Dat is iets gecompliceerder, want veel van de R&D gaat ook in packaging etc. zitten, maar 8-10% sneller bij gelijk verbruik, 15-20% minder verbruik bij gelijke snelheid, en 7% tot 10% meer density is niet wat je vroeger van een nieuwe node kan verwachten.

Neem bijvoorbeeld TSMC 28nm:

provide up to 25~40% speed improvement or 30~50% active power reduction over prior 45nm technology.

of 16nm

This enhanced version of TSMC’s 16FF process operates 40% faster than the company’s planar 20-nanometer system-on-chip (20SoC) process, or consumes 50% less power at the same speed.

Een nieuwe node was vroeger vaak ~50% zuiniger voor dezelfde snelheid, en haalde vaak ook 2x densities.

Dan is zoveel uitgeven voor 20% zuiniger en 10% hogere density zeker niet zoals vroeger.

Maar het alternatief is niks doen, en daar schiet je ook niet veel mee op.

[Reactie gewijzigd door Balance op 2 september 2024 11:19]

[bigkillerstorm]

Je hebt natuurlijk ook te maken met inflatie en een markt die steeds meer vraagt van TSMC. Dat de kosten oplopen in een groeiend bedrijf met toenemende vraag, is dan ook niet verrassend. Ik vind de jaarlijkse onderzoekskosten die je hier toont nog erg meevallen in vergelijking met hoe het bedrijf presteert. Het is zelfs heel effiecient te noemen.

https://www.alphaspread.com/security/nyse/tsm/profitability

Ik ben het er wel mee eens dat de vooruitgang en uitbreiding van hardware, zoals CPU's, geheugen en opslag, nu vooral bij opslag, langzamer gaan. Zo werd in 1991 de 1GB HDD geïntroduceerd, en 16 jaar later, in 2007, de 1TB. Nu zijn we 17 jaar verder en is 1PB nog lang niet in zicht. Waar zitten we nu, bij 26TB? Als we Moore's law volgen, betekent dit dat elke 20 jaar een sprong van x1000 in transistors/vooruitgang zou plaatsvinden. Helaas zien we dit niet meer terug bij opslag en geheugen.

Dit wordt deels geremd door wat technisch haalbaar is, vooral bij CPU's. Bij opslag en geheugen zijn bedrijven natuurlijk ook wat meer terughoudend, omdat ze een klassensysteem van hardware willen aanbieden om winst te maximaliseren. Als ze technologisch te ver vooruitlopen op het gebied van geheugen en opslag, neemt 95% genoegen met het minimum. De meeste consumenten, 70%+, hebben genoeg aan 512GB tot 1TB.

Ik vind dat SSD's, afgezien van de snelheid, vooral qua opslagcapaciteit traag ontwikkelen, evenals de prijsverhouding daarin. Zo tikte ik zo’n acht jaar geleden een tweedehands 850 Pro 2TB op de kop voor 300 euro, en toen waren er al 4TB-versies beschikbaar. Dat aanbod is sindsdien nauwelijks veranderd; nog steeds zijn 2-4TB de wat grotere modellen, hoewel er nu een paar zijn die 8TB aanbieden. De prijzen zijn natuurlijk iets gunstiger; je koopt nu een nieuwe 4TB die een stuk sneller is, en iets goedkoper dan waar ik acht jaar geleden tweedehands voor 2TB betaalde. Maar als je op Moore's law had gewed, dan zouden we nu, even rekenen: in 2016 = 4TB, in 2018 = 8TB, in 2020 = 16TB, in 2022 = 32TB, en in 2024 = 64TB moeten hebben, of anders gerekend: 2TB in 2016 = 600 euro, in 2018 = 300 euro, in 2020 = 150 euro, in 2022 = 75 euro, en in 2024 = 37,5 euro per 2TB.

Stel dat dit de werkelijkheid was, dan koopt 95% die 2TB voor 37,5 euro, en is de markt verzadigd, wat nadelig is voor fabrikanten.

Bij GPU's en CPU's groeit het nog aardig door, omdat de vraag er nog steeds is. Het probleem met geheugen en opslag is dat die markt volwassen en uitgegroeid is, en fabrikanten zien alleen maar nadelen in het sneller doorontwikkelen van die techniek. Door niets te doen, verleiden ze geen consumenten, maar met een kleine verbetering of net wat meer elk jaar is het voldoende. Bij CPU's geloof ik dat ze niet heel veel meer kunnen verbeteren. Bij opslag en geheugen geloof ik dat ze wel verder kunnen, maar niet willen, om hun bedrijfsstrategie te beschermen en niet falliet te gaan.

[Reactie gewijzigd door bigkillerstorm op 2 september 2024 17:00]

[MSalters]

Je veronderstelt hier een wetmatigheid van kostendalingen. Dat is eenvoudigweg niet het geval. Het is niet zo dat er 100+ euro winst zit op een SSD van 150 euro. Je kunt dus ook niet de prijs verlagen tot 37,50. "Niet failliet gaan" is een compleet redelijke bedrijfsstrategie. En evengoed is het onzinnig om een miljard euro aan R&D uit te geven, als je SSD product daarvan niet merkbaar beter wordt.

[ice-T106]

Ze zijn hiervoor natuurlijk erg afhankelijk van het Nederlandse ASML

[Manderlay1]

Dit monopolie mogen ze ook eens openbreken. Niet normaal dat 1 bedrijf een volledige markt domineert.

[z1rconium]

Als ASML niet verder zou kunnen in huidige vorm, dan stopt alle vorm van verdere innovatie/optimalisatie. De techniek is dusdanig gecompliceerd dat je dit niet zomaar kan opbreken. Gelukkig snapt de politiek dit ook.

[Manderlay1]

Dat is dan pech voor ASML. Andere monopolies werden ook opengebroken of beperkt. Die bedrijven bestaan ook nog.

Dit zal hier ook nodig zijn in de toekomst.

@wiseger hoe? Weet ik niet. Is niet mijn specialiteit. Maar net als alle monopolies zal dit ook opgebroken moeten worden.

[wiseger]

ASML heeft slechts in een enkele productlijn een uniek product. Buiten het EUV procede is er meer dan genoeg concurrentie. Er zijn meer dan genoeg bedrijven die apparatuur om chips te maken verkopen.

Denk dat je het begrip monopoly niet goed begrijpt. Het geldt niet op detail niveau, de stelling ja maar zij maken betere chips dus ze hebben een monopoly is onzin. Je kan uitstekend een chipfabriek opzetten zonder ASML producten.

[wiseger]

Hoe wil je een enkel product (EUV) in hemelsnaam opbreken?

[MSalters]

Wie zijn "ze"? Wie gaat dat opbreken doen? Welke overheid gaat z'n vingers daar aan branden?

Simpel gezegd zijn er maar 3 verschillende antwoorden denkbaar: Nederland, de EU of iemand anders.

NL: Haha, nee.
EU: Zou het in theorie kunnen, maar krijgt slaande ruzie met Nederlandse overheid als ze erover beginnen.
Rest van de wereld: Krijgt slaande ruzie met EU (inclusief NL) als ze erover beginnen.

[Manderlay1]

Doen ze wel met andere bedrijven. Dus waarom nu niet?

[MSalters]

Alweer dezelfde vraag: Wie zijn "ze"?

En daarmee heb je dus je antwoord: Nu niet, omdat er geen partij is die het tegelijkertijd kan en wil opbreken..

[Puff_Uncle]

maar ik denk dat er ook andere bedrijven zoals canon steeds betere machines gaat maken https://tweakers.net/revi...pel-op-chipindustrie.html

[SillieWous]

Voor zover ik er iets van weet is dat niet echt concurrentie. Die zijn voor andere chips (meer gerucht op photonica vgm). Wat dan het verschip precies maakt weet ik niet.

Overigens is er ook een Philips spin-off die bezig is met nano-imprinten (SCIL).

[Paterpor]

En het Belgische Imec

[Klaus_1250]

De verkleining en processnamen zeggen veel minder als 15 jaar terug. Alles word nog steeds wel kleiner, maar niet evenredig. Los daarvan, TSMC lijkt wel voorop in de verkleiningsrace te liggen, met Samsung en Intel achterop.

[PolarBear]

De verkleining en processnamen zeggen veel minder als 15 jaar terug.

Klopt de ene 3nm is de ander niet.

[Klaus_1250]

Nee, maar het verschil tussen 65nm en 32nm en tussen 4nm en 2nm is appels met peren, ondanks dat het allebei 50% is.

[amigob2]

Moores law zegt niks over process namen, maar over transistoren per mm2
Hoe je het doet maakt Moores niks uit :-)

Deze node zou ongeveer 230-250 miljard miljoen transistoren per mm2 hebben
En 1 wafer gaat zo'n 25000 dollar kosten

[Reactie gewijzigd door amigob2 op 2 september 2024 16:32]

[droofx]

Onzin, een GH100 chip van nvidea heeft bijv. de volgende afmetingen:

“The NVIDIA GH100 GPU, part of the Hopper architecture, has a die size of 814 mm² and contains 80 billion transistors. It’s manufactured using a 5 nm process at TSMC”

…en billion betekent miljard, misschien zit daar je fout

[amigob2]

Oeps een factor duizend er naast

[tedades]

De relatie naar technologie-node namen is dat de naam iedere 2 jaar met ~0.7x daalt en tussen een volle node vind je nog een half-node (~0.9x). Voorbeeld: 7nm -> 6nm (half-node) -> 5nm (full-node).

En voor de liefhebber van definities:
* Volgens Wikipedia: "De wet van Moore stelt dat het aantal transistors in een geïntegreerde schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdubbelt."
* Volgens wikichip: "The technology node refers to a specific semiconductor manufacturing process and its design rules. Different nodes often imply different circuit generations and architectures. Generally, the smaller the technology node means the smaller the feature size, producing smaller transistors which are both faster and more power-efficient. Historically, the process node name referred to a number of different features of a transistor including the gate length as well as M1 half-pitch. Most recently, due to various marketing and discrepancies among foundries, the number itself has lost the exact meaning it once held. Recent technology nodes such as 22 nm, 16 nm, 14 nm, and 10 nm refer purely to a specific generation of chips made in a particular technology. It does not correspond to any gate length or half pitch. Nevertheless, the name convention has stuck and it's what the leading foundries call their nodes. "

[k995]

Niet echt nee, die processen zijn bijlang na niet meer de dieshrink die je van vroeger kent.

[Mamoulian]

Transistoren worden nu gestacked (in plaats van een platte structuur meerdere transistoren met een gedeelde gate boven elkaar leggen) om een bredere gate with toe te laten op een kleinere oppervlakte (en Moore's Law kijkt enkel naar oppervlakte). Dus dat lijkt een kunstgreep maar het gaat er hem vooral over om het aantal dies per wafer op te drijven. Nadelen zijn meer productiestappen, lagere yield en veel complexere design/layout regels.

[Manyuken]

Ik blijf het bijzonder dat het steeds kleiner en kleiner gaat, al blijf ik wel sceptisch en verwacht ik dat ze op een gegeven moment echt tegen de muur gaan lopen wat er technisch haalbaar is. Lijkt mij dat o.a. elektronische signalen een bepaalde minimale grootte van de verbindingen nodig heeft om uberhaupt van punt A naar punt B te kopen binnenin een processor?...

[PolarBear]

Er is zeker een theoretische (en ook practische) beperking aan verdere verkleinding. Een enkele silicium atoom is ongeveer 0.2 nm om maar even aan te geven dat je nu al het aantal atomen kan tellen. Je krijgt (ook nu al) te maken met lekstromen. Er is kennelijk R&D om naar 1 nm te kunnen gaan maar of dat ooit commericeel haalbaar gaat worden.

Mijn eerste x86 was een 286. Die zijn gemaakt met een 1,5 micrometer proces. En dat was al een halvering tenopzichte van de 8086.

[Manyuken]

Wel leuke ontwikkelingen allemaal, maar ik vrees dat fabrikanten op een gegeven moment te ver gaan en de kwaliteit/stabiliteit minder zwaar laten wegen om maar nieuwe dingen te introduceren..

[k995]

Hier was het een IBM XT PC met een Intel 8088 5 MHZ en 3 µm/3000 nm of 2000 keer groter dan de 1.5nm waar ze nu op zitten.

Dat in 40 jaar.

[Mamoulian]

Er treden ook quantumeffecten op (vanaf 7nm dacht ik). En je bent veel meer gelimiteerd in je design.

[MSalters]

De hele theorie van halfgeleiders is gebaseerd op geleidingsbanden, die bestaan omdat door het Fermi uitsluitingsprincipe elektronen niet exact hetzelfde energienivo kunnen hebben in elkaars nabijheid. Dat is vanaf het begin dus al quantumtheorie.

Lekstromen zijn wel een specifiek quantum-effect wat inderdaad nu problematischer aan het worden is. 7nm is geen speciale harde grens. Het is meer dat de stroompjes per transitor ook nog eens kleiner worden terwijl de lekstroom groter wordt - dat maakt het relatieve effect snel groter.

[Mamoulian]

Ik heb het eerder over zaken zoals tunneling.
Je kan dit hier ook nalezen:
https://semiengineering.com/quantum-effects-at-7-5nm/

[tedades]

Ze lopen al tegen dit soort limieten op. De nadruk op het productie proces is dan ook niet alleen nog verkleinen. De Gate-All-Around transistor is daar een voorbeeld van. De innovaties komen door andere structuren te gebruiken en die gaan niet altijd samen met de wens om te verkleinen. De backside-power-delivery is ook zo'n innovatie, zodat je signalen en voeding van elkaar kunt scheiden.
Hoewel de nieuwe machine van ASML zo'n 8nm aan kan zal je transistor in praktijk waarschijnlijk vele male groter zijn (~40nm). In praktijk zal de naam van de technology-node dus steeds lager worden (2A->14A etc) maar dat betekend niet dat ze daadwerkelijk structuren zullen gaan maken die kleiner gaan zijn dan atomen. Ik gok wel dat ze ooit iets met de naam moeten gaan doen voordat we in picometerland zitten.

[bewerkers]

2A->14A

Ik denk dat u 20A->14A bedoeld. Bij 2A zit je op 1 silicium atoom.

[tedades]

Correct, een 0 vergeten.
En als ze een technology-node 2A noemen betekend dat dus niet dat ze op atoomniveau aan het werken zijn, het is gewoon de zoveelste nieuwe node.

[bewerkers]

Klopt ja. Ik zie het meer als een resolutie. Hierdoor kunnen ze preciezer structuren maken (en dus complexer) en ze dichter naast en op elkaar plaatsen. Maar de structuren zijn niet perse kleiner. En de resolutie is niet de enige beperkde factor in hoe klein het kan. Wie weet gaan we ooit naar diamant in plaats van silicium.

[tedades]

Diamant als basis zul je waarschijnlijk alleen gaan zien in de elektronica voor energie voorzieningen met een hele hoge spanning. Daar gebruiken ze nu bijvoorbeeld Siliciumcarbide (SiC) voor, zie ook een antiek artikel op Tweakers: nieuws: Silicium carbide biedt perspectieven voor efficiëntere chips
Dat soort 'power electronics' maken ze vaak op veel grotere nodes omdat de chip vaak ook fysiek groot moet zijn. TSMC maakt blijkbaar geen gebruik van SiC, mogelijk door de beschikbaarheid en wisselende prijzen. TSMC lijkt zelf GaN (gallium nitride) te gebruiken.

[ajbu]

Het blijft me verwonderen dat ook TSMC begonnen is als joint venture van Philips en de technologische voorsprong van 40 jaar geleden nog steeds zo bepalend is in de wereld. (Zie bv TSMC wiki nl en Wikipedia: TSMC)

[Kenhas]

Ben je niet aan het verwisselen met ASML ? Ik dacht dat TSMC "gewoon" opgericht werd in Taiwan en dat ASML ontstaan is uit Philips.

Philips was wel een grote investeerder in het TSMC project

[Reactie gewijzigd door Kenhas op 2 september 2024 11:39]

[ajbu]

Philips was inderdaad een groot-aandeelhouder en investeerder van TSMC maar inbreng van de technologie van Philips in ruil voor 27.5% van de aandelen was onderdeel hiervan. Het is niet net als ASML ontstaan uit Philips maar wel met de productie technologie van Philips

Only Philips was willing to sign a joint venture contract with Taiwan to put up $58 million, transfer its production technology, and license intellectual property in exchange for a 27.5 percent stake in TSMC.

[RainOfAshes]

Weet iemand of de komst van deze custom chips verlichting kan geven aan de druk op de GPU markt?