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GlobalFoundries stoppt die 7nm-Fertigung

Der Halbleiterfertiger GlobalFoundries hat Montag Abend eine mehr oder weniger schockierende Pressemitteilung herausgegeben, wonach man alle weiteren Aktivitäten am eigentlich für das nächste Jahr geplanten 7nm-Fertigungsverfahren umgehend stoppt, womit dieses Fertigungsverfahren also auch keine Marktreife mehr erreichen wird. Das ganze geht mit einer grundsätzlich neuen Unternehmensstrategie einher: Zukünftig will sich GlobalFoundries auf bekannte Fertigungsverfahren konzentrieren, hierzu werden die 14nm- und die 12nm-Fertigung genannt. Nur jene schon laufenden Fertigungsverfahren sollen noch weiterentwickelt werden – während die Entwicklung noch kleinerer Fertigungsverfahren wie 5nm und 3nm laut einer weiterführenden Meldung seitens AnandTech komplett eingestellt wird. Und damit passiert etwas wirklich entscheidendes in der Gesamtbetrachtung: GlobalFoundries meldet sich hiermit als technologisch führender Halbleiterfertiger ab.

Chipfläche Taktrate Stromverbrauch
GlobalFoundries 12LP (zu 14LPP) -15% +10% -0%
GlobalFoundries 7LP (zu 14LPP)  (eingestellt!) -65% > +40% > -60%
GlobalFoundries 7LP+ (zu 7LP)  (eingestellt!) -10% ? ?
Quellen: GlobalFoundries, WikiChip & GlobalFoundries

Vielmehr geht GlobalFoundries damit in die zweite Reihe der Hakbleiterfertiger, wo man zumindest eine technologische Stufe zurück ist und damit üblicherweise auch keine der Spitzenprodukte für PC, Server & Smartphones mehr fertigt. Dies ist natürlich tragisch auch aus Sicht der Endkunden, denn damit gibt es nur noch drei wirklich führende Halbleiterfertiger – wovon auch nur zwei (Samsung & TSMC) wirklich frei für alle Chipentwickler verfügbar sind, weil der dritte (Intel) über seine große Eigenfertigung zu oft ein direkter Konkurrent ist, als das man Intel sinnvoll als Auftragsfertiger benutzen könnte. Und nur noch zwei führende und freie Halbleiterfertiger bedeuten natürlich auch, das damit Preissteigerungen für technologische Spitzenware drohen können. In jedem Fall fällt der vergleichsweise bislang am günstigsten fertigende Anbieter in Form von GlobalFoundries weg, damit kann gerade TSMC seine üblicherweise höheren Waferpreise um so besser durchsetzen.

Über eine wirkliche Erklärung schweigt sich GlobalFoundries in seiner Pressemitteilung noch weitgehend aus, bei AnandTech gibt es dann weitere Erklärungen. Danach soll es angeblich keine technologischen Probleme mit der 7nm-Fertigung gegeben haben – das ganze sei vielmehr einfach ein Strategiewechsel des Halbleiterfertigers, welcher in den letzten Jahren niemals profitabel war, trotz das man im Feld der Großen mitgeschwommen ist. Im gewissen Sinne führt dies aber dennoch zu einem technologischen Problem: Die 7nm-Fertigung und noch kleinere Fertigungsgrößen sind für GlobalFoundries schlicht zu teuer – um technologisch gleichwertig zu sein, muß man so viel Geld für Forschung & Entwicklung in die Hand nehmen, das GlobalFoundries nicht in die Gewinnzone kommt. Somit stellt GlobalFoundries seine 7nm-Aktivitäten lieber jetzt ein, ehe noch mehr Geld in diese Richtung hin verbrannt wird.

Die deutlichsten Auswirkungen dieses Strategiewechsels wird natürlich AMD spüren, denn GlobalFoundries ist schließlich der Hausfertiger von AMD (und ging aus einer Abspaltung der früher AMD-eigenen Chipfertigung hervor). Wie sich dies für konkrete Produkte von AMD auswirkt, wird man noch sehen müssen bzw. sollte AMD schnellstmöglich erschöpfend erklären. Gut möglich allerdings, das AMD schon seit Monaten über die Möglichkeit dieses Strategiewechsels informiert war und sich dementsprechend vorbereiten konnte. Das der HPC-Chip Vega 20 von TSMC kommt, die ersten Zen-2-basierten Server/HEDT-Prozessoren von TSMC kommen werden – all dies könnte schon die Vorbereitung auf den Fertigerwechsel sein. Offen ist diese Frage hingegen bei den nachfolgenden AMD-Chipprojekten: Dies gilt sowohl für die Navi-Generation als auch dem zweiten Zen-2-Die, welches bislang bei GlobalFoundries vermutet wurde und für die in Masse gebrauchten Ryzen-Prozessoren dienen soll. In beiden Fällen wollte AMD sicherlich den Preisvorteil von GlobalFoundries mitnehmen und zudem sich bei TSMC nicht um die sich nur langsam aufbauenden 7nm-Kapazitäten mit anderen TSMC-Auftraggebern streiten müssen.

2018 2019 2020
AMD-Prozessoren @ 7nm - Zen 2 für Epyc/Threadripper @ TSMC
Zen 2 für Ryzen @ GlobalFoundries
Zen 3 @ ???
AMD-Grafikchips @ 7nm Vega 20 @ TSMC Navi-Generation @ ??? NextGen @ ???
Die Angabe zum jeweiligen Chipfertiger bezieht sich auf bisherige Planungen.

Die Möglichkeit, bei GlobalFoundries einen Großteil des AMD-Bedarfs fertigen zu lassen (und dabei trotzdem fertigungstechnisch auf der Höhe mit den anderen mitzuspielen), entfällt somit für AMD. Zukünftig wird man sich, wenn es die bestmögliche Fertigung sein muß (welche üblicherweise für PC-Chips einfach gebraucht wird), wieder verstärkt TSMC zuwenden müssen – was teuer wird und gleichzeitig auch bedeutet, das man potentiell auch mal in Lieferprobleme kommen kann. Insbesondere die Ryzen/Threadripper/Epyc-Prozessoren mit ihrem einzelnen Die dürften auch für TSMC ein spezieller Auftrag sein, sprich ein ungewöhnlich hohes Volumen nur für einen einzelnen Chip ergeben. Eventuell wird Samsung in Zukunft stärker in den Fokus von AMD geraten, immerhin hatte GlobalFoundries seinerzeit die 14nm-Fertigung von Samsung direkt übernommen. Samsung will sicherlich genauso stärker mitspielen – man ist inzwischen schon der größte Halbleiterfertiger, hat aber noch keinerlei größere Aufträge für wichtige PC-Chips übernommen.

Langfristig dürfte sich dies sicherlich einpendeln, auch wenn die nur noch zwei freien und technologisch führenden Halbleiterfertiger immer schlechter sind, als wenn man drei davon hätte. Kurzfristig droht für AMD auch noch kein Ungemacht aufgrund der TSMC-Fertigung der kommenden zwei Chipprojekte. Mittelfristig kann es dagegen Probleme geben: Denn wird TSMC wirklich in der Lage sein, so schnell anstatt nur der (vergleichsweise) geringen Zen-2-Dies für Epyc & Threadripper nun auch noch die Millionen-Stückzahlen für Ryzen zu stemmen – und gleichzeitig auch noch AMDs Aufträge für die Navi-Generation übernehmen können? Und selbst wenn dies gelingen sollte: Verzögert der Wechsel des Chipfertigers nicht das einen oder andere AMD-Projekt, weil nun Arbeit, die man bei GlobalFoundries begonnen hatte, auf TSMC umgebogen und dort teilweise neu gemacht werden muß? Diese Meldung seitens GlobalFoundries ist sicherlich nicht nur eine schlechte aus Sicht der Chipfertigung, sondern auch eine schlechte aus Sicht von AMD, welche einigermaßen rudern werden müssen, um damit nicht aus ihrem aktuell guten Lauf gebracht zu werden.

Nachtrag vom 27. August 2018

In AMDs Pressemitteilung zur Einstellung von GlobalFoundries' 7nm-Fertigung wird selbige nicht direkt erwähnt, sondern hingegen alles auf eitel Sonnenschein gebürstet: AMD geht zu TSMC – so, als ob dies schon immer derart geplant wäre. Dies hörte sich allerdings noch ganz anders an, als AMD seinerzeit seine ersten 7nm-Produkte bei Chipfertiger TSMC bekanntgab: Da wurde man regelrecht beglückwünscht ob dieser neuen Chipfertiger-Flexibilität – und genau diese Möglichkeit fehlt AMD ab sofort, man gerät vorerst komplett in die Hand von TSMC. Zwar hatte insbesondere der AMD-Zukauf ATi in der Vergangenheit oftmals mehrheitlich bei TSMC gefertigt, aber dies waren dann auch Zeiten, wo jederzeit ein anderer Chipfertiger hätte übernehmen können, es viel mehr Chipfertiger auf der technologischen Höhe der jeweiligen Zeit gab. Heuer nun wird AMD faktisch zu TSMC getrieben, da Intel für AMD ausfällt und Samsung mit seiner 7nm-Fertigung wohl noch nicht so weit ist wie TSMC, zudem bekannterweise als Chipfertiger für große PC-Chips noch keine Meriten erworben hat.

Die eigentliche Frage, inwiefern das ganze zu Terminverzögerungen bei AMD führt, hat AMD damit allerdings noch nicht beantwortet – und will man sicherlich auch gar nicht beantworten, gerade wenn man sowieso noch keine exakten Veröffentlichungstermine bekanntgegeben hatte. Wie die Einstellung der 7nm-Fertigung bei GlobalFoundries wirklich behindert, wird sich dann wohl erst in der Realität herausfinden lassen. Ganz ohne jede Verzögerung wird es allerdings kaum abgehen, denn wie AnandTech zu berichten wissen, war bei GlobalFoundries ein erstes 7nm-Design von AMD bereits auf dem Weg zum Tape-Out (im vierten Quartal 2018) – ein Vorgang, welcher nun auf TSMC umgebogen werden muß, wobei man seitens des Chipfertigers faktisch von vorn anfängt. Langfristig kann TSMC für AMD natürlich durchaus von Vorteil sein, da TSMC technologisch üblicherweise etwas höherwertig ist und in jedem Fall schneller auf neue Fertigungsverfahren wechselt. Dagegen gab es bei GlobalFoundries immer einmal das Risiko von Verzögerungen bis hin zu glatten Fehlschlägen – siehe GlobalFoundries' eigene 14nm-Entwicklung, die zugunsten einer 14nm-Lizenz von Samsung aufgegeben wurde. Die Wahlfreiheit zwischen GlobalFoundries und TSMC zu haben, wäre jedoch in jedem Fall die bessere Lösung für AMD gewesen.