Prozessorgeflüster

Von möglichen Schmieden und unmöglichen Prozessen

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Anfang Dezember findet traditionell das International Electron Devices Meeting IEDM statt, bei dem neben der Vorstellung zahlreicher neuer Designs (mit und ohne Silizium) auch immer ein Überblick über die neueste Prozesstechnologie auf der Tagesordnung steht.

Atoms mit 22-nm-Strukturen und neuer Out-of- Order-Architektur stehen erst Ende 2013 an – nun brachte Intel erst einmal den S1200 (Centerton) für Microserver im 32-nm-SoC-Prozess heraus.

Diesmal berichtete Intel auf dem IEDM in San Francisco unter anderem über den Low-Power-22-nm-Prozess für SoCs, der eine Auswahl von sechs verschiedenen Transistortypen bietet. Ein damit gefertigter SRAM-Testchip beschränkt sich bei 2,6 GHz Takt dank der neuen Trigate-Transistoren auf einen Leckstrom von 10 pA/Zelle.

Vornehmlich dürfte der neue SoC-Prozess für die nächste Atom-Generation Valley View oder Avoton mit Silvermont-Architektur – vorgesehen für Ende 2013 – gedacht sein. Aber Intel ist inzwischen auch als Schmiede für externe Firmen tätig. Bekannt sind derzeit drei kleinere, Achronix, Netronome und Tabula, doch Herstellungschef Mark Bohr deutete im Interview auf dem letzten IDF an, dass es bereits ein paar mehr „non disclosed“ Firmen seien und bald noch viele dazukommen könnten. Im Gespräch sind Cisco, Xilinx und Altera, und nun wird Intel auch als möglicher Auftragshersteller für Apples nächste oder übernächste ARM-Prozessorgeneration heiß gehandelt – angeblich im Tausch für einen Wechsel von Apple hin zu Atom-Prozessoren bei zukünftigen iPads.

Noch-Intel-Chef Otellini gab Anfang Dezember auf der Bernstein Technology Conference an, dass man als Auftragsfertiger zwar nicht mit TSMC konkurrieren wolle, man habe aber jede Menge Stoff in der Pipeline. Zur Fertigung von ARM-Chips wollte er sich nicht direkt äußern, betonte aber, man wäre offen für ein Abkommen als Chipschmiede für die richtige strategische Beziehung mit dem richtigen Kunden.

Auf dem IED-Meeting hörte man von solchen Dingen nichts, aber von enttäuschenden Verschiebungen. So räumte Achronix-Chef John Holt ein, dass das für Ende 2012 versprochene 6-Millionen-Transistor-FPGA HD1000, gefertigt in Intels 22-nm-Prozess, frühestens im ersten Quartal 2013 in die Bemusterung gehen könne. Intels Haswell-Prozessoren wird man wohl auch erst später in der zweiten Jahreshälfte 2013 bewundern dürfen. Und die Nachfolgechips im 14-nm-Prozess, Broadwell und Airmont, kommen erst später im weiteren Verlauf von 2014 heraus. 600 irische Mitarbeiter für das dafür vorgesehene Werk in Leixlip werden daher vom Training in den USA jetzt erst einmal wieder nach Hause geschickt.

Broadwell, so Intel-Pressesprecher Dan Snyder zur Website Maximum PC, soll allerdings, anders als hier und da berichtet, weiterhin auch in Sockelversionen erscheinen. Das gelte für die „voraussehbare Zukunft“.

Haswells Desktop-Familie wird jedenfalls definitiv im Sockel erscheinen, und zwar voraussichtlich im neuen Sockel LGA1150. Das lässt sich einer zur chinesischen Website chinese.vr-zone.com durchgesickerten Roadmap entnehmen, die die 14 geplanten Haswell-Desktop-Versionen für 2013 auflistet: mit zwei oder vier Kernen, mit und ohne Hyper-Threading, mit Takt zwischen 2,7 und 3,5 GHz, mit 4 bis 8 MByte L3-Cache – und alle bestückt mit HD-4600-Grafik. Hierbei dürfte es sich um die mäßig performante Grafik GT2 mit nur 20 Execution Units (EU) handeln, die GT3 mit 40 EUs bliebe damit den High-End-Notebooks vorbehalten.

Dresdener Stollen

Globalfoundries war natürlich ebenfalls in zahlreichen Vorträgen auf dem IEDM präsent. Hier hofft man, bis 2014 den 14XM-Prozess mit 14-nm-FinFet-Transistoren am Laufen zu haben. Dafür soll der Dresdener Werkschef Rutger Wijburg sorgen, der nun auch für die neue Fabrik im Staate New York Verantwortung trägt. Das nach der Pleite von Qimonda etwas darbende gemeinsame Maskenwerk AMTC in Dresden wollen Globalfoundries und Partner Toppan Photomask nun wiederbeleben. Sie verlängerten das Joint Venture um fünf Jahre und planen in den nächsten Jahren größere Investitionen und eine Aufstockung der Belegschaft. Auf der Strecke geblieben ist hingegen das mit Fraunhofer geführte Center für nanoelektronische Technologien CNT, das ebenfalls in Dresden angesiedelt ist. Die Fraunhofer-Gesellschaft hatte vor ein paar Wochen beschlossen, das CNT wegen mangelnder Wirtschaftlichkeit zum Jahresende als eigenständige Einrichtung aufzulösen, profitable Arbeitsfelder sollen in der Abteilung für Photonische Mikrosysteme aufgehen.

Globalfoundries’ Hauptauftragsgeber AMD kämpft derweil mit sinkender Nachfrage und handelte daher das Wafer Supply Agreement neu aus. Schon im laufenden vierten Quartal des Jahres 2012 nimmt AMD weniger Wafer ab als ursprünglich bestellt und zahlt dafür einen Abschlag in Höhe von 320 Millionen US-Dollar. Für 2013 sieht das Agreement Einkäufe in Höhe von 1,15 Milliarden Dollar vor. Etwas versteckt findet man in dem Agreement auch den Hinweis, dass AMD auf einen Standard-28-nm-CMOS-Prozess wechseln will, also weg von dem bisherigen Silicon on Insulator (SOI) hin zu Bulk. Alle Mikroprozessoren sollen von Globalfoundries gefertigt werden. Insgesamt will sich AMD zukünftig auf wenige Produkte mit hohem Verkaufsvolumen konzentrieren. Bislang lässt man bei zwei Schmieden (Globalfoundries und TSMC) in neun verschiedenen Prozessen fertigen. AMD-Chef Rory Read will künftig nur noch zwei verschiedene Fertigungsprozesse für alle AMD-Produkte.

Während AMD also offenbar weg will von SOI, hält Globalfoundries’ Entwicklungspartner IBM für den 22-nm-SoC-Prozess an SOI und auch an „Gate first“ fest – Letzteres zur Überraschung aller, denn es galt als sicher, dass IBM zu dem von Intel favorisierten „Gate-last-Verfahren“ wechseln würde. Neu ist auch das Einbringen von Kohlenstoff als Dotierung. Damit kann man das Silizium-Germanium-Gemisch noch stärker unter Stress setzen, um so eine höhere Beweglichkeit der Ladungsträger zu erzielen – etwa 25 Prozent höher als im aktuellen 32-nm-Prozess. Bislang hielt man den Kohlenstoff für zu instabil, doch IBM hat das offenbar in den Griff gekriegt.

Doch trotz aller Fortschritte geht dem mooreschen Gesetz so langsam die Puste aus, das führte IMECs Lithografie-Spezialist Kurt Ronse in seiner Keynote aus. Mangels massentauglicher EUV-Lithografie muss Technologievorreiter Intel auch den 14-nm-Prozess mit zahlreichen Tricks und Magie mit 193-nm-Lasertechnik bewerkstelligen, was bezüglich Performance aber weniger effizient ist – nur noch 15 bis 20 Prozent gegenüber der Vorgeneration und nicht mehr 30 Prozent wie bislang üblich. Das treibt zudem die Kosten nach oben, da man hier dreimal belichten muss (triple patterning), statt einmal wie bei EUV. Sogar für 10 nm, so Herstellungsleiter Mark Bohr, hat Intel irgendwie einen „Not-Prozess“ mit 193-nm-Licht hinbekommen – aber hier hofft man noch darauf, zuvor die erheblichen Probleme mit EUV lösen zu können – sonst dürfte die Kurve des mooreschen Gesetzes eben eine erhebliche Delle bekommen. (as)

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