TSMC start in september met 45nm-productie

Nog geen twee weken na het uitrollen van de eerste 55nm silicium wafers kondigt TSMC aan dat het in september zal starten met het produceren van wafers die gebruikmaken van zijn in eigen huis ontwikkelde 45nm-proces.

Ten opzichte van een 65nm-proces kunnen er met een 45nm-proces twee keer zoveel transistors op hetzelfde oppervlakte worden aangebracht. Hierdoor kunnen chips kleiner gemaakt worden, waardoor één enkele wafer een twee keer zo hoge opbrengst heeft. Hierdoor kunnen de chips goedkoper en/of met meer winst verkocht worden. Hoewel dit allemaal erg positief klinkt, is het nog maar de vraag of de klanten van TSMC heel snel zullen overstappen op het nieuwe proces. Bij elk nieuw proces komen ook nieuwe ontwerpregels kijken en het overzetten van een bestaand ontwerp op een kleiner proces is dan ook geen goedkope bezigheid.

Het nieuwe proces zal gebruik maken van 193nm immersion photolithography om de wafers te belichten. Hierbij zit er water tussen de wafer en de lenzen, waardoor er minder vervorming optreedt. Erg verwonderlijk is het gebruik van deze techniek niet, want het fabriceren van wafers met een kleinste detail van 45nm is nagenoeg onmogelijk zonder deze techniek te gebruiken. De wafers zelf zijn gemaakt van strained silicium. Hierbij wordt de wafer als het ware opgerekt, waardoor de afstanden tussen de verschillende siliciumatomen groter wordt en de weerstand daardoor lager. Dit is een van de vele manieren om het energieverbruik van chips te laten afnemen en wordt onder andere ook door AMD en IBM gebruikt.

Voor de langeafstandsverbindingen zal er gebruikgemaakt worden van ultra low-k inter-metal dielectric-materiaal. In gewoon Nederlands betekent dit dat er tussen de koperen verbindingen een isolatiemateriaal gebruikt wordt met een veel lagere diëlektrische constante dan siliciumdioxide. Hierdoor is de capaciteit van de verbinding lager, wat hogere signaalfrequenties mogelijk maakt.

Reacties (17)

[NomadTitan]

Zo! 2x zoveel chips.
Dit heb ik nooit geweten.

Hoe zit het met 45nm tegenover 32nm?

Eigenlijk wel grappig dat je met een nieuwe procedure dus 2x zoveel chips kan maken, en dus de productie verdubbelt.

En dan nog energiezuinger e.d.

[Spockz]

2x is het afgerond:

(45/32)^2 ~= 1,9775390625

Je neemt het kwadraat want het gaat hier om het oppervlak.

[Verwijderd]

Het is tevens meer omdat het om een ronde schijf (de wafer) gaat, en de chips meestal rechthoekig zijn, door kleinere vierkantjes kan je dus tevens een betere cirkel maken, en de daadwerkelijke benutte oppervalkte vergroten.

Simpel genomen, als de diameter van een cirkel 300mm is, dan kan je daar één vierkant uit halen van 212mm, en houd je 4 afval stukken over. En vanuit dat vierkant kan je dus alle chips maken, echter als het formaat van de chips klein genoeg wordt, dan kan je dus ook de afval stukken benutten. Zal vast wel een geweldige wiskunde formule voor bestaan, maar daar heb ik nooit intresse in gehad

Plaatje zoals het er dus in het echt uitziet op een Intel Woodcrest wafer

Plaatje die het verschil in CPU formaat uit 1971 en de toekomst laat zien.

[g4wx3]

Het plaatje klopt niet echt, want ze gebruiken steeds hetzelde ontwerp, tewijl het antal transistors elke 16 maanden verdubbelt. Dus blijft de chip eiglijk even groot.

Hier valt trouwens nog veel meer over te schrijven, maar dat laat ik over aan de intel-igentere tweakers...

[Patriot]

Contradictio in terminis. Het plaatje klopt juist wél om de reden die jij aangeeft. Als het aantal transistoren ook verdubbelt zal de chip inderdaad minder snel kleiner worden, maar er wordt telkens uitgegaan van een constant aantal transistoren, en dus zal de chip wél zo snel kleiner worden.

[TheCapK]

Daar zijn inderdaad formules voor maar dan zit je op het vlak van het integreren en differentieren. Dit zijn methodes om zo goed mogelijk krommingen te benaderen.

Vergelijk het met een klokdiagram die je gaat onderverdelen in steeds kleinere staafjes. Door de staafjes steeds kleiner te maken is de afwijking van wat je niet meeneemt steeds minder.

Hier is dat niet anders al heb je het hier over een cirkel. natuurlijk heb je afval maar doordat de vierkantjes die eruit moeten steeds kleiner worden is de hoeveelheid niet bruikbaar materiaal steeds minder. Hierdoor gaan de yields verder omhoog dan alleen maar doordat er uit het bruikbare oppervlak van de vorige die-grootte meer chips gaan.

[nXXt]

Als het procede een factor 2 kleiner wordt, worden zowel hoogte als de breedte van de chips een factor 2 kleiner, dus dat betekent een oppervlakte die 4 maal (2 kwadraat) zo klein is (stelling van Pythagoras).

Twee maal zoveel chips is dus een een twee maal zo kleine oppervlakte, wat inhoudt dat het procede een factor wortel 2 kleiner moet worden. 65/45 = 1,444 en wortel 2 = 1,414. Het is dus duidelijk een factor twee meer chips.

32nm zou het volgende geven 45/32 = 1,40625 en dat is weer bijna wortel twee. Laat het nu net zo zijn chipbakkers doorgaans voor de factor twee gaan (en dus voor wortel 2 verkleiningen). Dit is gemakkelijker en een van de standaardwijzen van vergroting (denk ook aan de A2, A3 en A4 van papierformaten).

[lvh]

En ik maar denken dat de stelling van Pythagoras iets te maken had met de schuine zijde van een rechthoekige driehoek, in plaats van de oppervlakte van vierkanten?

[xdcx]

in de formule gebruik je de zijden in het kwadraat... dat visualiseren zorgt voor:
http://home.c2i.net/greak...99/pythagoras/Image32.jpg

[Verwijderd]

Gewoon Nederlands: "(..) een veel lagere diëlektrische constante dan siliciumdioxide"

..never mind

[g4wx3]

Dus als AMD niet gebonden was aan een contract, en intel wilt bijbenen, verkoopt het al zijn fabriken aan TSMC.

Dan heeft AMD meteen een zeer grote kapitaal injectie, en heeft het allemaal 45um chips tot zijn beschikking, tegen intressante voorwaarden.

Met hun grote kapitaal injectie kunnen ze dan een hoop aandelen inkopen bij TSCM, zodat zij ook nog kunnen doorontwikkelen, en kan AMD verder werken aan de integratie van ATi technolgie in CPU's

helaas gaat het dus nooit doorgaan, omdat 'MAD' 30% zlef moet fabriceren. Maar mischien kan AMD wel technolgie inkopen (ook al hebben ze al niet veel geld). TSCM heeft op die manier dan ook een injectie, en kan dan mischien voorsprong nemen op intel.

Ik vind TSCM trouwens wel vaal lijken op SMC, zou daar al een rechtzaak om zijn geweest?

[Verwijderd]

AMD laat ook gewoon chips bij anderen bakken hoor, maar is juist vanwege de cross-licensing overeenkomst met intel gebonden aan maximaal 10% outsourcing. Dus die vlieger gaat niet op.

Lees ook de gerelateerde berichten maar eens over 45nm productie en hoe maar weinig foundries genoeg geld hebben om de ontwikkelingskosten te betalen. Amd werkt samen met IBM (ea.?) om dit te kunnen doen. Verder kunnen intel en Samsung het zelf, en dus TSMC blijkbaar ook.

[Verwijderd]

@ racoontje:
Een vierkant kan verdeeld worden in twee driehoeken, als je twee zijden van een van die driehoeken weet kun je alles van dat vierkant berekenen (lengtes, afstanden).

Hoe verder je komt in de geometrische wiskunde (afstanden, oppvlakte, inhoud, etc...) hoe meer je tot de conclusie komt dat alles op pythagoras gebaseerd is.

Ook bij 3d berekeningen is alles gebaseerd op pythagoras, een GPU kan immers alleen driehoeken berekenen...

[g4wx3]

Pythagoras is alleen voor rechhokgie driehoeken, met cos, sin en tan kun je veel meer oplossen. En omdat ik dnek dat polygonen niet perse bestaan uit rechhoekige driehoeken, denk ik dat een GPA ook zeer goed overweg kan met sin, cos en tan. Voor Pythagoras heb je flefs geen fpu-power nodig, om een cos te berekenen wel.

Wist je dat...
In het begin had Apple geen FPU, circels werden toen getekend op basis van het kwadraat van een integer (kleine circel: x², groter: (x+1)².
Zo heeft Apple de rounded corners toen uitgevonden

[Verwijderd]

Was het niet zo dat AMD zelf maar 30% zelf mag maken ?

[successor]

AMD moet een hele hoop zelf maken , en mag maar 10% uitbesteden.

[FlowDesign]

Gewoon ff een simpele vraag die velen waarschijnlijk al lang een keer hadden willen stellen:

Waarom zijn wafers rond en niet vierkant?
Zou veel efficiënter zijn want dan maak je geen gedeeltelijke chips die je na het zagen weg kunt gooien.