Door Wouter Tinus

AMD productietechniek: wie niet sterk is moet slim zijn

Wie niet sterk is...

AMD Fab 30 aankondiging De strijd tussen AMD en Intel is een onderwerp dat een hoop tweakers erg interessant vinden, vooral vanwege het feit dat de traditionele 'underdog' de laatste jaren een aantal belangrijke successen heeft geboekt. Hierdoor heeft het zijn vele malen grotere concurrent niet alleen bij kunnen houden, maar op sommige punten zelfs voorbij kunnen streven. Hoewel er al veel is geschreven over zaken als x86-64, HyperTransport en dual-core die AMD hebben geholpen, is het ontwerp van de chips zeker niet de enige reden voor het succes van het bedrijf; de manier waarop ze uiteindelijk gemaakt worden is minstens even belangrijk. In tegenstelling tot Intel heeft men bij AMD echter geen vele miljarden dollars op de bank staan voor onderzoek naar transistors en het bouwen van fabrieken. Ook kan het zich eigenlijk geen fouten veroorloven: met een krappe winstmarge en (op dit moment) slechts één fabriek waar alle processors vandaan komen kan een storing rampzalige gevolgen hebben.

Het maken van een processor zoals de Athlon 64 is een erg tijdrovende klus: De productielijn bestaat uit ongeveer 400 machines en een wafer ondergaat 600 tot 700 behandelstappen voor hij rijp is om er uiteindelijk processors uit te zagen. Behalve de transistors zelf moeten er negen lagen interconnects (verbindingen tussen de transistors onderling) bovenop worden aangebracht, waardoor de siliciumpizza die als basis voor de chip dient in totaal zeker veertig keer door een waferscanner heen moet. In totaal neemt dit proces bijna acht weken in beslag. Daarna moeten de chips nog uitgesneden, verpakt en getest worden, wat aan de andere kant van de wereld (Maleisië) gebeurt. Al met al is het dus een zeer tijdrovende klus die goed gepland moet worden, en waar ondertussen ook heel veel fout kan gaan.

Tom SondermanDe verzameling van technologie die AMD in zijn fabrieken gebruikt om de enorme complexiteit die bij het maken van chips komt kijken onder controle te houden heet Automated Precision Manufacturing, kortweg APM. Tom Sonderman, de directeur van de afdeling die hiervoor verantwoordelijk is, was vorige week in Amsterdam voor een conferentie en gaf daar een presentatie over de redenen waarom AMD Fab 30 in Dresden volgens hem de meest efficiënte 200mm-faciliteit ter wereld is, en hoe men de nieuwe 300mm-wafer Fab 36 (die op 14 oktober wordt geopend) nog beter heeft gemaakt.

De filosofie van Intel en AMD om met de complexiteit om te gaan is totaal verschillend. Wat Intel doet is het procédé - of wijzigingen daarvan - in een testfabriek perfectioneren, en deze proefopstellingen daarna tot op het kleinste detail nabouwen in de productielijnen. Een nieuw procédé invoeren is voor Intel dan ook een drastische ingreep. AMD doet het anders: het is continu bezig met het tweaken en verbeteren van zijn productiemethodes. Gemiddeld ieder kwartaal stapt het bedrijf over op net iets kleinere en/of zuinigere transistors, waardoor een overstap naar een nieuwe generatie van lithografieapparatuur (bijvoorbeeld van 130nm naar 90nm, of volgend jaar naar 65nm) een veel minder grote sprong is, en dus ook minder risico met zich meebrengt.

AMD transistors nodes

De flexibiliteit gaat echter veel verder dan dit; in Fab 30 en Fab 36 is alle apparatuur aan elkaar gekoppeld en wordt iedere wafer - en straks zelfs iedere chip - door het hele procédé heen gevolgd. Men kan de instellingen van de verschillende machines dusdanig aanpassen dat de processors uiteindelijk extra snel of extra zuinig worden. Op dit moment kan men de afmetingen van de transistors tot 1nm nauwkeurig varieren om deze effecten te bereiken, maar in de toekomst moet het zelfs tot op een halve nanometer nauwkeurig gaan werken. Dikkere transistors lekken minder stroom weg, maar doen er ook langer over om van aan naar uit te gaan, waardoor ze minder snel kunnen klokken. Afhankelijk van het type chip dat men uiteindelijk wil hebben kan men dus de transistors aanpassen.

AMD onderscheidt op dit moment drie 'targets' voor zijn wafers: Hot, Medium en Cold. De 'Hot' chips zijn de snelste, maar ze worden ook warmer en hebben een duidelijk hogere kans op productiefouten. De 'Cold' processors zijn zuinig en veilig, maar laten zich doorgaans niet zo hoog klokken. Zoals eerder gezegd duurt het zeker een paar maanden om een processor te maken, waardoor het afstemmen van vraag en aanbod doorgaans een erg lastige taak is. Vroeger werd dan ook alles 'Hot' gemaakt, omdat onderklokken nu eenmaal veel makkelijker gaat dan overklokken. Dankzij de koppelingen tussen alle machines kan AMD tegenwoordig echter tijdens de productie de eigenschappen van de chips nog beïnvloeden, waardoor het niet meer drie maanden duurt om te reageren op onverwachte veranderingen in de vraag. Het systeem kan zelf uitvogelen hoe het de juiste 'product mix' op tijd kan afleveren, waardoor men snel op veranderende prioriteiten kan reageren.

Wat vind je van dit artikel?

Geef je mening in het Geachte Redactie-forum.

Nintendo Switch (OLED model) Apple iPhone SE (2022) LG G1 Google Pixel 6 Call of Duty: Vanguard Samsung Galaxy S22 Garmin fēnix 7 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2022 Hosting door True

Tweakers maakt gebruik van cookies

Tweakers plaatst functionele en analytische cookies voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Deze cookies zijn noodzakelijk. Om op Tweakers relevantere advertenties te tonen en om ingesloten content van derden te tonen (bijvoorbeeld video's), vragen we je toestemming. Via ingesloten content kunnen derde partijen diensten leveren en verbeteren, bezoekersstatistieken bijhouden, gepersonaliseerde content tonen, gerichte advertenties tonen en gebruikersprofielen opbouwen. Hiervoor worden apparaatgegevens, IP-adres, geolocatie en surfgedrag vastgelegd.

Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Sluiten

Toestemming beheren

Hieronder kun je per doeleinde of partij toestemming geven of intrekken. Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Functioneel en analytisch

Deze cookies zijn noodzakelijk voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie. Meer details

janee

    Relevantere advertenties

    Dit beperkt het aantal keer dat dezelfde advertentie getoond wordt (frequency capping) en maakt het mogelijk om binnen Tweakers contextuele advertenties te tonen op basis van pagina's die je hebt bezocht. Meer details

    Tweakers genereert een willekeurige unieke code als identifier. Deze data wordt niet gedeeld met adverteerders of andere derde partijen en je kunt niet buiten Tweakers gevolgd worden. Indien je bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je account. Indien je niet bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je sessie die maximaal 4 maanden actief blijft. Je kunt deze toestemming te allen tijde intrekken.

    Ingesloten content van derden

    Deze cookies kunnen door derde partijen geplaatst worden via ingesloten content. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie over de verwerkingsdoeleinden. Meer details

    janee