TSMC begint massaproductie 28nm-chips

TSMC is begonnen met de massalevering van chips die op een 28nm-procedé worden geproduceerd. Volgens het bedrijf zijn er meer dan twee keer zo veel tape-outs als bij het 40nm-proces het geval was. De overstap liep vertraging op.

Aanvankelijk wilde TSMC al halverwege vorig jaar beginnen met de 28nm-productie. Een jaar geleden meldde het Taiwanese concern inderdaad de productiestart van een 28nm-chip, maar het betrof destijds de initiële start van het 28lp-procedé. De overstap heeft volgens berichten echter te kampen met problemen. De zogeheten yields, het aantal werkende chips per wafer, zouden tegenvallen. Nu is de massale ingebruikname van 28hp, 28hpl en 28lp dan toch gestart, meldt TSMC. Later dit jaar moet 28hpm volgen. Het 28nm-productieproces volgt het 40nm-proces bij TSMC op. Het bedrijf uit Taiwan sloeg het 32nm-procedé over, naar eigen zeggen omdat klanten hierom vroegen. Het 28nm-procedé is TSMC's eerste node waarbij het high-K metal gate-procedé gebruikt wordt.

Onder andere AMD en Nvidia verwelkomen de start van het nieuwe procedé. Beide fabrikanten willen al langer overstappen naar een kleiner productieproces voor hun gpu's, maar moesten wachten totdat deze mogelijkheid binnen handbereik kwam. Ook de concurrent van TSMC, GlobalFoundries, sloeg het 32nm-procedé over. Naast AMD en Nvidia laten Altera, Qualcomm en Xilinx weten blij te zijn met de massaproductie. Volgens TSMC zijn er inmiddels 80 tape-outs, waferontwerpen die gereed zijn voor productie, van 28nm-producten van klanten. Dat zou twee keer zo veel zijn als bij 40nm.

Reacties (29)

[Rob Coops]

Dus we kunnen nu snel (binnen een half jaar of zo) snellere GPU's verwachten die de zelfde of lagere energie eisen hebben dan de bestaande modellen?

Laten we hopen dat dit een vergelijkbare verbetering op gaat leveren als bij de CPU's waar het kleinere proces de kosten en energie verbruik flink hebben gereduceerd dan wel de prestaties voor de zelfde prijs flink verhoogt.

Het is wel zorgwekkend dat bedrijven als TSMC en Global Foundries zo duidelijk moeite hebben met de constante overstappen naar altijd maar kleinere en kleinere productie processen. Ik vaag me dan ook af of ze mee kunnen komen met de stap naar sub 20nm (~16 tot 18 neem ik aan)
Intel kan het nog wel volhouden omdat ze nu eenmaal een enorm deel van de totale CPU's wereldwijd verkopen en daar duidelijk zeer goed aan verdienen. Maar de rest van de bedrijven levert veel al tegen zeer beperkte marges en de volumes zijn duidelijk niet groot genoeg om echt te kunnen concurreren met een reus als Intel.

Het grote probleem is nu eenmaal dat concurrentie op die markt de markt alleen nog maar trager zal maken in de overstappen omdat de kosten steeds maar hoger worden bij iedere verkleining van het proces. Dankzij meer concurrentie zullen de bedrijven in die tak van sport alleen maar minder marges kunnen maken en dus alleen maar minder snel kunnen overstappen.
Het is toch vreemd om te zien dat we in middels zo ver zijn met de techniek dat het eigenlijk niet meer mogelijk is zelfs voor enorme bedrijven als TSMC om de ontwikkelingen bij te houden. Want je kunt mij nog zo veel proberen wijs te maken maar klanten kunnen nooit blij zijn geweest met het feit dat TSMC 32nm over sloeg omdat het nog al wat problemen heeft op geleverd voor ze wat betreft energie verbruik en de mogelijkheden om meer winst te maken dan wel de prijzen te drukken door een kleiner proces te gebruiken.

[pvuc]

De productie kosten gaan per mm2 inderdaad omlaag omdat er meer chips op een wafer passen maar de ontwikkelkosten gaan per process node (90nm, 65nm, 45 nm etc.) wel omhoog. Voor de fab (TSMC, Intel, GF etc) maar ook voor de ontwikkelaar (AMD, Qualcomm, Xilinx etc.). Ik meen dat een high end processor in 90nm bij introductie net zo duur is als een high end processor in 45nm bij markt introductie. Een hele nieuwe processor voor 10 euro moet ik nog tegenkomen. Naast het kleiner maken van de chips zit er namelijk ook een boel kosten in zaken als de package waar het stukje silicium in komt, het testen wat steeds complexer wordt etc. Dat producten goedkoper worden is dus niet evident.

Het is misschien zorgwekkend dat het verder verkleinen van de productie nodes steeds meer moeite kost maar dit is wel iets waar iedereen last van heeft, ook Intel. Intel heeft echter wel als voordeel dat het alleen processor chips maakt voor Intel zelf, TSMC en GF maken chips voor verschillende leveranciers met zeer diverse product eisen. Zij zullen hier met hun procedés rekening mee moeten houden bv d.m.v. verschillende productie smaken (28LP, 28HP, 28HPL, 28HPM). Dit maakt de ontwikkeling van een nieuw procedé natuurlijk extra complex.

Het iwat mij betreft fantastisch dat TSMC begint met C28 ook al was er wat vertraging maar ik denk dat in de toekomst de tijd die tussen verschillende nodes zit alleen maar langer zal worden. Of dit heel erg is wat mij betreft de vraag .....

[Snoitkever]

Intel heeft ook een half jaar vertraging met hun 20nm procedee. Vergeet niet dat omdat Intel alleen voor zichzelf werkt er veel minder nieuws naar buiten komt over hoe goed de zaken daar lopen.

Ik ben het wel met je eens dat de explosief stijgende kosten en risico's wel reden tot zorgen geven.

[Verwijderd]

Het is wel zorgwekkend dat bedrijven als TSMC en Global Foundries zo duidelijk moeite hebben met de constante overstappen naar altijd maar kleinere en kleinere productie processen.

Men zit nog steeds zeer dicht bij Moore's curve aan. Vergeet niet dat men onmiddelijk van 40 nm naar 28 nm heeft proberen gaan, zonder 32 nm als tussenstap. Dat TSMC er niet is in geslaagd een inhaalbeweging te maken wil niet zeggen dat globaal de chiptechnologie achterop begint te lopen.

En vergeet tenslotte niet dat we in een recessie zitten en het allemaal wel wat vlotter verlopen zou zijn als men er meer geld tegenaan had kunnen gooien.

[-Niels-]

Maar de rest van de bedrijven levert veel al tegen zeer beperkte marges en de volumes zijn duidelijk niet groot genoeg om echt te kunnen concurreren met een reus als Intel.

recente cijfertjes van TSMC laten toch een heel ander beeld zien met een omzet van 14mld met daarop een netto marge van zo'n 36%

Uiteraard zijn de kosten voor het overschakelen op een nieuw procede enorm en worden deze iedere keer groter maar Intel is niet de enige grote chipbakker. Het belangrijkste voor kleinere chipjes is betere wafersteppers en voor alsnog komen deze op dit niveau allemaal bij ASML vandaan. Zolang Intel geen voorsprong heeft op dit gebied zullen ze niet heel veel verder uit kunnen gaan lopen qua procesgrotte dan ze nu al doen, simpelweg omdat de huidige generatie wafersteppers tegen haar grenzen aan begint te lopen en de nieuwe generatie (EUV) nog niet klaar is.

[madmaxnl]

80 tape-outs, dat is slecht nieuws. Veel vraag van fabrikanten naar het 28m productie procedé wat waarschijnlijk komt doordat TSMC 32nm heeft overgeslagen. Doordat 28nm nieuw is, is er nog maar weinig capaciteit beschikbaar terwijl de vraag -vooral nu in het begin- relatief groot is.

Hierdoor zal waarschijnlijk elke fabrikant productie capaciteit problemen ondervinden voor zijn of haar 28nm -gerelateerde- producten. Dit is nog niet alles. Het 28nm productie procedé gaat nog gebukt onder kinderziektes met als gevolg lage yields. Opzicht is dit bij elk nieuw productie procedé het geval, maar er doen geruchten de ronden dat de yields -ondanks het premature stadium waarin het productie procedé zich verkeert- ondermaats zijn.

Al met al zal 28nm qua prijs niet zo heel veel beter zijn als 40nm. Vraag en aanbod speelt hier parten en TSMC is daardoor geneigd de prijs van zijn 28nm productie procedé omhoog te schroeven.

Bron

Globalfoundries zou hier vrij makkelijk een slaatje uit kunnen slaan als de situatie bij hun beter is. Zeker nu ze een goede samenwerking hebben met Samsung zou dit makkelijk moeten kunnen. Ze hebben doordat het 28nm productie procedé van GF en Samsung uitwisselbaar is een gezonden productie capaciteit. Voor afnemers van GF of Samsung geeft dit net wat meer zekerheid.

nieuws: GlobalFoundries en Samsung gaan samen 28nm-chips leveren

Er zijn een hoop fabrikanten die belangrijke chips naar het 28nm productie procedé willen brengen.

AMD en nVidia willen er hun GPUs op bakken, AMD wil APUs op 28nm bakken, nVidia wil er Tegra 4 op bakken, Apple wil er zijn A6 SoC op bakken en zo zijn er nog wel een hoop ARM fabrikanten e.d. die de sprong naar 28nm willen maken. In de smart phone wereld staat of valt een chip met een goede performance/watt verhouding. Dus fabrikanten van ARM SoC voor smart phones gaan ook rushen zeker nu de concurentie moordend is op de smart phone markt.

[Reactie gewijzigd door madmaxnl op 23 juli 2024 22:34]

[biggydeen2]

Hoezo is dit slecht nieuws? De massa productie is begonnen dat betekend dat de yields nu dus voldoende zijn wat betreft TSMC..

"Naast het begin van de productie van 28 nm wafers beweert TSMC ook dat de productiesnelheid en de productkwaliteit van het huidige 40 nm productieproces al geëvenaard is"

Bron

Dus welke kinderziektes bedoel je precies? huidige 40nm is nu goed leverbaar zonder extreem hoge prijzen en de prestaties zijn ook prima.
Als het dus waar is wat TSMC beweert gaat het dus helemaal niet zo slecht zoals jij aangeeft.

Wat betreft het vraag\aanbod verhaal vraag ik mij af in hoeverre dat klopt.
Naar mijn weten hebben AMD en Nvidia altijd hun chips laten bakken bij TSMC wat betreft gpu's. Apple is uiteraard een grote speler maar zo zwart\wit als het artikel in je bron vermeld zal het niet zijn.

[-Niels-]

Kinderziektes die altijd in een nieuw procede zitten. Daarnaast heeft de bron die je aanhaalt de blunder gemaakt om het orginele persbericht

The TSMC 28nm process has surpassed the previous generation’s production ramps and product yield at the same point in time

te vertalen met "nu al beter dan 40nm" terwijl dit moet zijn "nu beter dan 40nm vlak na de introductie was".
En 40nm was initeel een ramp qua yields. Zie bijvoorbeeld de problemen van nvidia met hun Fermi chips en AMD die bepaalde delen dubbel uitvoerde om dezelfde problemen met hun yields te voorkomen. Dus het enige wat dit zegt over yields is dat het minder dramatisch is dan het 40nm proces bij de introductie was.

[Reactie gewijzigd door -Niels- op 23 juli 2024 22:34]

[ElectroDonker]

Aanvullend, 28lp gebruikt geen high-K metal gates, de rest (28hp, 28hpl, en 28hpm) wel. De verschillen tussen de laatste drie zitten in de verhouding van lekstromen / voltage. Zo is 28hp bedoeld voor oa CPU, GPU, FPGA, en 28hpl voor bv GSM basebands, en 28 hpm voor mobiele processoren. Waarschijnlijk wordt elke wafer vóór het etsen ingedeeld op basis van deze kwaliteitseisen.

[Verwijderd]

Als de chip ontwerpen direct geschikt zouden zijn voor het nieuwe 28 nm procede dan zouden er iets meer dan twee maal zoveel schakelingen op een stukje silicium passen als bij de 40 nm.

[Robbertjan94]

Daarom is het zo jammer dat de GPU fabrikanten de 28nm GPU's gaan ''rushen''.

Een half jaar meer en er zou een veel hogere efficiëntie/ performance zijn.

[Fid3lity]

Maar de vraag van de markt moet wel vervuld worden... Zo kun je ook blijven wachten tot we straks weer kleiner kunnen. Dus mocht je echt een 28nm GC willen hebben kun jij wellicht beter afwachten tot de tweede serie van zowel AMD als nV uitkomen.

[Helixes]

Nou...

Ik denk dat alle GPU bakkers in de wereld al 2 jaar lang bij TSMC aan de telefoon hangen om te vragen of de nieuwe node vandaag wel af is.

Het schrappen van de 32 nm node bij TSMC heeft voor een hoop problemen gezorgd bij de beide bedrijven en ik denk dat ze al maanden zo niet jaren met alle smart van dien zitten te wachten op dit groene licht.

Jammer genoeg kan de een niet permitteren dat de ander met de eer gaat strijken, dat ben ik met je eens. Maar echt kwalijk nemen kan ik het ze niet...

[Ackermans1973]

Ik denk dat de gestaffelde voortgang (tick-tock) van de verkleining van het chips productie proces juist zo gedaan wordt om effecten van de verkleining te kunnen controleren t.o.v. het voorgaande "grotere" procedé.

Blind inspringen met een totaal nieuwe chip op een kleiner procedé kan flinke problemen geven (Geforce 400 serie).

[Astennu]

Dat doet intel inderdaad een beetje. Als zs naar een nieuw proces gaan een oud design gebruiken en wat tweaks door voeren. Als het process dan goed werkt en onder de knie is een nieuwe architectuur met dat proces.

Wat bij nVidia fout ging was hun eigen schuld. ATi gebruikte hetzelfde 40nm proces van Tsmc maar die hadden de problemen niet. En die hadden ook een nieuwe architectuur. nVidia heeft de problemen in het ontwerk bij de GF500 serie dan ook weer opgelost.

[Sissors]

Maar dat zijn ze niet. Chips op 28nm moeten aan heel veel eisen voldoen waar chips op 40nm niet aan hoeven te voldoen, zelfde met 40nm tov 65nm, etc.

[Verwijderd]

Het 28nm-procedé is TSMC's eerste node waarbij het high-K metal gate-procedé gebruikt wordt.

Dat betekent hoop ik ook zuinigere videokaarten wanneer ze idle zijn? Want dat vind ik nog erg jammer dat als je in de desktop zit een high-end kaart ongeveer 5 keer zoveel als de CPU verstookt, in principe voor jan snot. Het downthrottlen van de GPU en memory clocks helpt zeker, maar niet voldoende om net als huidige CPUs het idle vermogen onder de 5W te krijgen.

Ik neem aan dat TSMC 28nm hp procédé ook voor AMD Soutern Islands GPU gebruikt gaat worden, met andere woorden de Radeon 7000 series. Als dat gekoppeld gaat met leuke performance maar ook een zuinig idle verbruik dan heb ik wel interesse in een nieuwe videokaart.

[Verwijderd]

High-end GPUs zijn ook enkele malen groter in chip-oppervlak dan CPUs. Kies je voor een mid-end GPU van ruwweg dezelfde grootte, en neem je ook het verbruik van videogeheugen en systeemgeheugen afzonderlijk in rekening, dan zijn de idle-vermogens veel gelijkaardiger.

[PeterThePirate]

Vreemd, HWI beweerd het volgende op basis van onderstaande bron.

In tegenstelling tot eerdere berichtgeving lijkt chipmaker TSMC er inmiddels in geslaagd te zijn om de productie van 28 nm wafers voldoende onder de knie te krijgen.

Naast het begin van de productie van 28 nm wafers beweert TSMC ook dat de productiesnelheid en de productkwaliteit van het huidige 40 nm productieproces al geëvenaard is. De komende tijd is de verwachting dat de yields, de hoeveelheid werkende chips die uit een wafer gehaald kunnen worden, verder zal stijgen.

bron: http://www.tcmagazine.com...process-volume-production

[Verwijderd]

Tweakers zegt niet zoveel anders. Er zijn hier alleen een aantal mensen die roepen dat het slecht nieuws is. Dat is gebaseerd op FUD. Of wat TSMC zegt ook klopt moeten we natuurlijk eerst maar eens afwachten.

[spNk]

Hooo, wacht ff, GlobalFoundries heeft 32nm niet overgeslagen? Zie Llano?

[Countess]

voor AMD niet idd.
voor de bulk processen die ze voor andere klanten gebruiken wel.

[Avdo]

Mooi! Dan kunnen we op korte termijn de volgende generatie grafische kaarten verwachten :-)

[Damic]

7000 serie van amd of pas vanaf de 8000 serie?

[Countess]

7000 is 28nm en zal in december gelaunched worden, al zijn er berichten dat de beschikbaarheid pas in januari op pijl is.

[WilliamP]

Dus wanneer kunnen we dan de nieuwe generatie verwachten?
Ik zelf wil mijn systeem gaan updaten zodra Intel met de Ivy bridge komt.
Het zou dan mooi zijn om gelijk zo'n nieuwe generatie kaart er bij te nemen die sneller en zuiniger is.

[BlackChedoe]

Gaan ze nog de A serie van Apple produceren.