Global Foundries maakt Dresden-fab geschikt voor 22nm

Global Foundries gaat zijn Fab 1-chipfabriek in Dresden geschikt maken voor de productie van 22nm-chips. Dit zou nodig zijn omdat Fab 8, de nieuwe chipfabriek van Global Foundries in New York, niet snel genoeg online komt.

De 22nm-aanpassing van de chipfabriek was niet gepland. Oorspronkelijk zou de in aanbouw zijnde Fab 8 de productie van 22nm-chips voor zijn rekening nemen. Deze kan daar pas is in de tweede helft van 2012 mee beginnen. Dat is te laat, zo verklaart Udo Nothelfer, hoofd van Fab 1 in Dresden, tegenover EETimes. Volgens Nothelfer zal Fab 1 gebruikt worden voor de productie van 22nm-samples, gevolgd door massaproductie.

Fab 1 zou voor Global Foundries eigenlijk het werkpaard blijven voor producten op basis van de zogeheten 45/40nm- en de 32/28nm-node, maar de versnelde behoefte aan 22nm-productiemogelijkheden wijzigt die plannen enigszins. Momenteel produceert Fab 1 45nm-soi-chips en de verwachting is dat de chipfabriek in juli begint met de productie van 32nm-soi-processors. In september van dit jaar moet ook chips op basis van het 28nm-procedé van de band rollen.

Reacties (43)

[Verwijderd]

Ik snap sowieso niet waarom fabrikanten steeds overstappen met tussenprocessen. Is het niet veel goedkoper om van bijv 45nm meteen over te stappen op 22nm in plaats van de tussenstap van 32nm? De productie per wafer gaat omhoog en je hebt ook nog eens betere, snellere producten.

[SlasZ]

Economie. Ik denk dat het technisch zeker al mogelijk was om enkele jaren terug hexacores enzo te maken die nu verschijnen, maar als de producenten direct het beste & snelste product op de markt brengen verliezen ze veel inkomsten die ze hadden kunnen krijgen door eerst 'tragere' producten te verkopen. Zo forceer je de mensen blijvend producten te kopen van je.

[robvanwijk]

Ik denk dat het technisch zeker al mogelijk was om enkele jaren terug hexacores enzo te maken

Was het technisch mogelijk om het ontwerp voor een hexacore te maken? Misschien wel, ik kan zo snel in elk geval geen reden verzinnen waarom het absoluut onmogelijk geweest zou zijn.
Maar zou het ook mogelijk geweest zijn om dat ontwerp te produceren? Nee, niet op een manier die ook maar enigszins economisch te verantwoorden is. Denk nog even aan de manier waarop chips worden gemaakt: je pakt een schijf silicium ("wafer") en daarop voer je een groot aantal stappen uit. Aan het eind van al die stappen test je elke chip om te controleren of die het ook wel daadwerkelijk doet. Hoe groter de chip, hoe lager dat percentage werkende chips ("yield") wordt.
Het probleem is dat meestal één klein defect de hele chip onbruikbaar maakt. Soms kun je kapotte chips nog op de een of andere manier ergens voor kunt gebruiken (bijvoorbeeld een quadcore met een defect in één van de cores, daar kun je een triplecore van maken), maar soms is zelfs dat niet mogelijk (een singlecore CPU met een defect, of een multicore met een defect in een onmisbaar onderdeel, zoals de memory controller).
Stel er passen 60 cores op een wafer en je hebt een yield van 90%. Als je 60 singlecores maakt, dan kun je dus de kosten van de wafer verdelen over 54 verkoopbare chips. Als je echter 10 hexacores maakt, dan zit het er dik in dat je minstens vijf chips kwijtraakt aan defecten (aangenomen dat je geluk hebt en één van de kapotte chips twee van de defecten bevat). Nu moet je de kosten van je wafer verdelen over 5 chips. Dan worden die hexacores dus bijna elf keer zo duur als een quadcore. (En dan laat ik een boel andere problemen weg: een hexacore is meer dan zes keer zo groot als een singlecore, de kans dat die tien hexacores precies op je wafer passen is erg klein, je mag blij zijn als er acht passen, etc.)

Indertijd was het goedkoper om CPUs op andere manieren sneller te maken (hogere kloksnelheid, grotere cache, hyperthreading, of als je nog iets verder teruggaat, out-of-order processing), dus werd daarvoor gekozen.

[hollandismad]

Dat werkt bij een monopolie, maar je denkt toch niet dat AMD vrijwillig in deze underdog positie verkeerd hè? De rede waarom ze niet van 45nm naar 22nm gaan is dat de stap dan te groot is. Er komen dan teveel nieuwe problemen tegelijk en het wordt te moeilijk om te analyseren. Als AMD van 45nm direct naar 22nm zou kunnen en Intel in zou kunnen halen hadden ze het echt wel gedaan hoor.

[Verwijderd]

Dat snap ik, maar het is heel goed mogelijk om gewoon quadcores te maken op 22nm. Ik bedoel dan kun je het product nog steeds uitmelken, maar heb je niet die tusseninvestering.

Bovendien, ik denk dat AMD elke voorsprong op Intel kan gebruiken. Het is al lang geleden dat AMD Intel de loef afstak met haar Athlon.

[Boushh]

De 28 nm node wordt niet gebruikt voor CPU's maar voor andere chips (zoals grafische chips).

Global Foundries is immers niet meer AMD, maar een chip fabriekant en moet dus concurreren met bijvoorbeeld TSMC. Dus willen ze niet alleen nog maar CPU's maken, maar ook alle andere producten.

Vandaar dus..

[Countess]

de machines waar straks 22nm chips mee worden ontwikkelen zijn niet klaar voor massa productie.
eerst wil je alles weten over het nieuwe process (en de bijbehorende nieuwe machines) voor je met massaproductie van start gaat. anders krijg je gegarandeerd problemen zoals de problemen van TSMC op 40nm AMD op 65nm en intel op 90nm, maar dan keer ~20.

om gelijk naar 22nm te gaan duur dus veel te lang.
je kan pas beginnen met ontiwkkelen als ASML de machines ervoor klaar heeft en dan moet je dus heel veel testen en proberen en uitvinden waar de zwakke te sterke punten zitten zodat je daar bij het ontwerpen van de chips rekening mee kan houden. en dan moet je het process nog klaar maken voor massaproductie.

als je gelijk naar 22nm gaat dan zit je dus gewoon veel te lang op 45nm en loopt de concurrentie 5 jaar lang over je heen.


de besparingen in kosten en de grotere chips (in transistors) die je kunt maken wegen ruim op tegen de investeringen in elke tussenstap zeker nu global foundries een flink stuk meer als 1 of 2 fabs heeft (charderd hebben ze ook nu)

[Reactie gewijzigd door Countess op 23 juli 2024 10:10]

[VVVJeroen]

Zo simpel is het niet. Het ontwikkelen van een nieuw procedé kost bérgen geld, hoe kleiner hoe duurder. Door in kleine stappen te werken is er telkens maar een klein verschil, en kan je de problemen makkelijker oplossen omdat je beter snapt wat er gebeurd. Op deze 'grote' treden allerlei vreemde effecten wat verkleining bemoeilijkt (het moet ook een werkende chip opleveren he...).
Bij Intel hanteren ze daarom het Tik/Tok principe waarbij ze opeenvolgend verkleinen en de architectuur veranderen. Als er dan fouten optreden weet je dat dat (als je verkleint hebt) door de verkleining komt: de architectuur is hetzelfde gebleven. Vergeet niet dat het ontwikkelen van nieuwe architecturen en procedés bérgen geld kost.

[Thomas M]

Ik denk persoonlijk dat het aan de apparaten ligt waarmee men de chips moet maken, die apparatuur (chipmachines vooral) word evolutionair ontwikkeld(telkens een stapje kleiner) en na een tijdje volgen de chipfabrikanten dan met hun aangepaste chips.

[Relief2009]

Vaak is het technisch nog niet mogelijk en vaak is het uitmelkerij

[Verwijderd]

Ja maar ze gaan dus in juli starten met het 32nm proces. Ik heb geen idee hoe lang het duurt voordat zo'n proces is aangepast en wat daar precies voor moet gebeuren, maar laten we uitgaan van een half jaar. Zou het een half jaar geleden dan niet mogelijk geweest zijn om toen al te kiezen voor 22 nm ipv 32nm en 28nm?

Ik kan me voorstellen dat de ovens hetzelfde zijn. De doteermachines zouden volgens mij ook hetzelfde kunnen blijven. Alleen het fotografische proces, dat zou moeten worden aangepast en mogelijk de eisen qua stof stofvrijheid. Maar goed de laatste keer dat ik in een chipfabriek was, was eind jaren 80, er is in die tijd vast enorm veel veranderd. Vraag me trouwens af wat voor schaal ze toen gebruikten. Het moeten destijds enorme lompe chips geweest zijn vergeleken met nu. En toen was ik al verbaasd over wat je door de microscoop kon zien.

Edit: wat typo's

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 10:10]

[DjDuivert]

Het is niet mogelijk om nu al over te stappen op 22nm. De machines die daarvoor nodig zijn mogen geen grotere overlay hebben dan 2nm. Dat is de afwijking waarbinnen de lithografiemachine moet weten waar de wafer is. Even ter vergelijking, als je een wafer opblaast tot de grootte van nederland, is de maximale afwijking 2 milimeter.

Het produceren van die machines is erg lastig, er zijn andere manieren waardoor je een grotere overlay kunt hebben, maar dan moet je in plaats van UV-licht, extreem UV licht gaan gebruiken en dan werken lenzen niet meer. Zoals de trend is in de chip industrie, stick with what you know. Alles is gebaseerd op UV-licht en alles is gebaseerd op silicium.

In theorie heb je gelijk, je kunt de overstap direct maken en in theorie zijn er zat methodes om ordegrootte 1nm te halen. Maar deze methoden hebben nu nog veel nadelen, ze zijn traag, onbetrouwbaar. Een chip produceren lijkt heel simpel, maar als je kijkt naar de vereiste nauwkeurigheid val je van je stoel

[The-Source]

Nou simpel gezegd is het vaak op dat moment economisch niet verantwoord om met zulke stappen te verkleinen.
Stel om van 40nm naar 32nm toe te stappen kost je 1Miljard en de fasering duurt 6 maanden. Dus na 6 maanden begin je langzaam aan al weer wat terug te verdienen op je investering. En na 1.5 jaar maak je de stap naar 22nm. Omdat het proces al wat bekender is kost je die weer 1Miljard en wederom 6 maanden.
Simpel gezegd na 2.5 jaar zit je van 40nm op 22nm met 2 Miljard geïnvesteerd. Daarbij kon je de opbrengst van 2 jaar lang op een tussenstap weer vanaf halen.

Stel je gaat van 40nm direct naar 22nm dan zal je investering op dat moment misschien wel direct 2.5miljard zijn omdat de techniek nog zo nieuw is dat er nog een hoop storingen verholpen moeten worden en daarnaast zal het ontwikkel traject ook nog eens langer duren.

En nog een 3e punt een bank leent je liever 1 Miljard voor iets waarvan bekend is dat het na een bepaalde tijd zichzelf gaat terugverdienen (is een soort garantie dat die lening nog betaald gaat worden ) Dan dat ze in 1x 2.5 Miljard lenen voor iets wat nog in de kinderschoenen staat.

[Crack]

@ klaasbram:
Je verhaal klopt, maar is iets ingewikkelder. Volgens mij is de belangrijkste reden de beschikbaarheid van de wafersteppers: Er is nog slechts een beperkte productiecapaciteit van 22nm-machines.
Het komt er dus op neer dat je wel een fabriek met de nieuwste techniek wilt neerzetten, maar dat de levertijd van de benodigde machines een probleem kan zijn.
Het beperkte aanbod heeft een prijsopdrijvend effect en daardoor wordt de terugverdientijd ook langer.

[Dark_man]

Ze bouwen dus volgens jou een fabriek van een paar miljard om het uit te melken?

Waarom denk je dat AMD zijn fabrieken uberhaupt heeft afgestoot?

[darkcarlaza]

Korte-termijn besluit. Er moest iets gebeuren, of Global Foundries nu winst ging maken in de toekomst of niet.

[Dark_man]

Ik bedoel niet dit specifieke geval van AMD.

Het gaat erom dat in het algemeen een dergelijk chipfabriek enorm veel geld kost om te investeren, dit kan je daarom niet uitmelken noemen.

Het ging erom dat het geen uitmelkerij kan zijn als er miljarden worden gestoken in een fabriek.

[Aham brahmasmi]

Ze bouwen dus volgens jou een fabriek van een paar miljard om het uit te melken?

Hij bedoelde met uitmelken waarschijnlijk de investeringen van procesverkleining terugverdienen?

[Malantur]

Daarbij: een tussenstap is relatief.
Als ze nu zeggen dat ze van 45nm naar 22nm gaan, dan kan je weer zeggen: waarom niet ineens naar 16nm of 11nm?
En dan nog: de fabrikanten hebben officieel nog geen idee hoe ze kleiner dan 11nm gaan aanpakken. Het verschijnsel quantum tunneling geeft op die schaal een te grote invloed om het met de huidige methodes te doen. Dus als ze nu naar 11nm zouden springen (6 jaar voor op schema en de wet van Moore) dan zitten ze daarna toch een tijd vast..

[darkcarlaza]

Omdat een machine die dingen op 22nm kan maken, goedkoper is dan eentje die dat op 11nm kan, kiest men voor deze tussenstap.

[Malantur]

Slaagt nergens op.. Omdat machine A goedkoper is dan machine B kopen we eerst machine A en dan pas B, in plaats van gewoon B te kopen? Kostenbesparing is gewoon integraal machine A, plus de winst van extreem veel chips per wafer als je van 45nm naar 11nm zou springen.

[Countess]

als ik even tussen de regels door lees is het niet zo dat fab8 te laat klaar is, maar dat de ontwikkeling van 22nm te vroeg klaar is.
dat belooft wat voor zowel global foundries positie tegenover TSMC als AMD's positie tegenover intel.

[Verwijderd]

Ik ben bang dat het hier om bulk gaat, niet SOI. Dus tenzij AMD terug gaat naar bulk zal hun CPU divisie (en dus hun "positie tegenover Intel") er niet heel veel aan hebben.

Grafische kaarten daarentegen weer wel, maar volgens mij kan ook nVidia van 22nm bij Global Foundries gebruik maken, mochten ze dat willen.

[Countess]

dat klopt, bulk zal eerder zijn, maar de ontwikkeling van bulk en SOI zijn wel met elkaar verweven dus als bulk eerder klaar is zal SOI dat ook zijn naar alle waarschijnlijkheid.

[Reactie gewijzigd door Countess op 23 juli 2024 10:10]

[i-chat]

en leverd onze data-centers meer rekenkracht voor het zelfde beetje stroom,
dat maakt het allemaal wel stik interessant.

[Verwijderd]

Ik hoop dat AMD hierdoor eerder 22nm cpus zal kunnen uitbrengen.
Maar Global foundries is goed bezig. Er zit flinke vaart in de die shrinks bij hun. ze willen immer ook inlopen op TSMC en dat lijkt ze nu aardig goed te lukken ook.

[Liquid_Bisquit]

goed, hoe meer er in Europa gebeurt qua deze prestaties, des te beter.

Een sterke economie en banen scheppen, begint hier, niet in China of VS.

[DjDuivert]

GlobalFoundries creert hier wel wat extra banen, maar dat ga je echt niet merken hoor. Al het geld gaat naar AMD. Daarom merken 3e wereldlanden ook niets van fabrieken van grote bedrijven.

Evengoed, leuk dat het in Europa gaat gebeuren

[i-chat]

natuurlijk gaat lang niet al het geld naar amd, werkgelegenheid is enorm belangrijk in de economie, omdat juist dat iets zegt over de koopkracht en dus de potentie van een economie, meer werkgelegenheid betekend meer koopkracht en zelfs meer belasting-inkomsten, - dus zal het beter gaan met een stad gebied of zelfs een heel land.

[wibra]

ik denk niet dat Global Foundries geinteresseerd is in "een sterke economie" of "banen scheppen". Dat is meer iets voor politici.

[HCMarX]

Uiteindelijk drijft de globale economie de verkopen dus in dat opzicht is het wel degelijk relevant. Alleen is het vrij onwaarschijnlijk dat ze veel invloed op de globale economie kunnen (en dus tegen elke prijs willen) uitoefenen.

[darkcarlaza]

Kijk maar naar de Tegenlicht doc van VPRO over Meneral Motors. Detroit is een stad die zo'n beetje gebouwd is op de inkomsten van de GM-medewerkers. Die verdienden dikke bakken met geld, waardoor er vele andere gezinnen profiteerden. Die mensen kochten op hun beurt weer auto's bij GM zodat deze weer een gedeelte terugkreeg van het geld.

Duizenden goede banen zorgt soms voor tien-duizenden extra banen was een beetje de conclusie.

Nu weet ik niet wat voor inkomen de mensen bij Global Foundries hebben, maar werk is werk toch? Ik ben het ook met Bert eens.

[Fjerpje]

Daar gaat het in de nieuwsbericht niet om. Het gaat om de behoefte aan 22 nm gebakken chips.

[Sjah]

Ja en? Prima opmerking van Bert.

[i-chat]

wellicht wel, maar het ombouwen van een fab leverd natuurlijk weinig nieuwe banen op (die krijg je pas met nieuwe fabs),

het ombouwen betekend echter wel dat de fab mogelijk langer zal blijven leven, waardoor de banen die er waren voorlopig nog even behouden zullen blijven.

[robvanwijk]

het ombouwen betekend echter wel dat de fab mogelijk langer zal blijven leven

Misschien heb ik iets gemist hoor, maar waren er dan plannen om Fab 1 te sluiten? Als ik even de site van GlobalFoundries erbij pak:

quote: http://www.globalfoundries.com/manufacturing/300mm.aspx

Fab 1 represents one of the biggest international investments in Germany with a total investment to date of more than $6 billion, and about 2,600 world-class engineers, technicians, and specialists.

Ja, daar staat "zes miljard dollar". Klinkt niet als iets dat je zomaar even sluit om ergens anders een nieuwe neer te zetten. Ook die 2600 erg hoog opgeleide (en ervaren) werknemers zul je niet zomaar meekrijgen als je de toko verhuist naar de andere kant van de wereld (en vervangend personeel vinden is waarschijnlijk ook niet heel eenvoudig).

[arjankoole]

Misschien heb ik iets gemist hoor, maar waren er dan plannen om Fab 1 te sluiten?

Nee, maar als de FAB qua techniek achterblijft zit je op een gegeven moment toch met een probleem. Nu is er nog genoeg vraag naar 45nm producten, maar er komt een dag dat daar geen vraag meer naar is. Nu de FAB al aanpassen is een veel beter idee dan refitten als het te laat is.

[Verwijderd]

Voorkomen van banenverlies is ook winst. Zeker in tijden waarin het consumentenvertrouwen erg laag is, is dat goed nieuws. Gaat hopelijk het geld weer wat sneller rollen.

[Nox]

Denk eens aan ASMI die de machines levert om die chips te bakken Mogelijk groeit de fab ook en krijgt het weer meer werknemers. En waar vraag is, is eigenlijk ook werk. Meer servers betekend meer lui om die te onderhouden enz.

[Soldaatje]

Inderdaad! Dit is de redding van de economische en financiële crisis!

[fevenhuis]

U vergeet ook nog de bankcrisis, de aandelenmarktcrisis, de huizenmarktcrisis en de europese crisis. Deze fabriek gaat dat nooit alleen oplossen, misschien wel als ze extra overheidsgeld krijgen om nog een fabriek to bouwen.