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Hardware- und Nachrichten-Links des 10. August 2021

AdoredTV @ YouTube (via VideoCardz) wollen erste Infos zur Hardware-Gestaltung der zukünftigen Intel Prozessoren-Generation "Arrow Lake" vorliegen haben. Gemäß einem kürzlichen, derzeit noch unbestätigem Leak handelt es sich bei "Arrow Lake" um den Nachfolger von "Meteor Lake" und somit vermutlich die 15. Core-Generation – welche um den Jahreswechsel 2023/24 herum erwartet werden soll. Zum CPU-Part wurde nichts neues gesagt, aber die Planung des iGPU-Parts für diese Chip-Generation geht im Mobile-Bereich ("Arrow Lake-P") bis auf satte 320 EU hinaus – umgerechnet 2560 FP32-Einheiten. Dies scheint derzeit erst einmal nur eine Planung sein, welche sich bei diesem weit in Entfernung befindlichen Chip natürlich auch noch ändern könnte.

Fertigung Grafik-Generation max. EU (Mobile) max. Speicher
Ice Lake 10nm Gen 11 64 EU DDR4/3200, LPDDR4/3733
Tiger Lake 10nm Gen 12 (Xe) 96 EU DDR4/3200, LPDDR4X/4267
Alder Lake Intel 7 Gen 12.2 (Xe) 96 EU DDR5/4800
Raptor Lake Intel 7 Gen 12.2 (Xe) ? DDR5/5600
Meteor Lake Intel 4 Gen 12.7 (Xe) 192 EU ?
Arrow Lake ? ? angeblich 320 EU ?

Nichtsdestrototz ist dahinter die Absicht Intels zu erkennen, bei der iGPU-Performance deutlich voranzugehen. Laut dem AdoredTV-Video will man hierbei wohl auch Apple mit deren M-Chips ärgern. Ob dies mit einer platten Erhöhung der Einheiten-Anzahl gelingt, darf allerdings etwas bezweifelt werden. Die große Kunst von Apple besteht schließlich darin, für alle Rechenaufgaben, welche vergleichsweise häufig durchgeführt werden, eher denn Spezial-Beschleuniger zu integrieren – was dann irgendwann zu viel wird, um es noch mit roher Kraft kontern zu können. Gleichfalls steht in Frage, wie man gleich 2560 FP32-Einheiten mit einem simplen DualChannel-Speicherinterface füttern will – selbst wenn dafür dann noch höher getakteter DDR5-Speicher zum Einsatz kommt. Abmildenderweise muß man allerdings dazusagen, dass jene 2560 FP32-Einheiten nur aus heutiger Zeit nach "viel" klingen, dass ganze aber eher im Vergleich zu den (dato unbekannten) PC-Grafikchips des Jahres 2024 aus der 3nm-Chipfertigung gesehen werden sollte.

Heise vermelden fernöstliche Gerüchte, wonach Intel stark auf TSMCs 3nm-Fertigung setzen wird, diesbezüglich von Chipfertiger TSMC auf terminlicher Augenhöhe mit Apple behandelt wird und von den allerersten 3nm-Wafern sogar mehr als die Apfel-Firma bekommen soll. Allerdings ist es durchaus denkbar, dass nach diesem Anfangseffekt dann doch wieder Apple der größte TSMC-Abnehmer sein wird, da dort einfach ein viel höherer Bedarf durch die exklusive Ausrichtung von Apple auf TSMC existiert. Darauf deuten auch die Intel-Produkte unter TSMCs 3nm-Fertigung hin: Dreimal Server und einmal GPU – dies sind dann eher kaum jene Produkte mit den ganz großen Volumen. Intel läßt hierbei augenscheinlich das, was aus Wettbewerbsgründen unbedingt die bessere 3nm-Fertigung benötigt, bei TSMC herstellen – nimmt aber für alles, wo es die wirklich großen Volumen benötigt, lieber die eigenen Fertigungskapazitäten.

Dies ist auch logisch, denn Intel will die eigenen (gewaltigen) Fertigungskapazitäten sicherlich nicht einfach so herumliegen lassen. Gleichfalls würde TSMC zwar liebend gern alle Intel-Prozessoren herstellen (und damit Intel als Fertigungs-Kontrahenten ausschalten), hat dafür aber letztlich gar nicht genügend Kapazitäten – jedenfalls nicht, wenn man die anderen Auftraggeber bei TSMC mit bedienen will. In eine Situation von gegenseitiger Abhängigkeit wird sich wohl keines dieser Großunternehmen bringen wollen, ergo dürfte TSMC für Intel auch weiterhin nur eine zusätzliche Quelle der Chipfertigung sein, sicherlich niemals eine primäre Quelle. Damit kann man davon ausgehen, dass insbesondere die Volumen-starken Consumer-Produkte bei Intel auch weiterhin primär aus der Intel-eigenen Fertigung kommen werden. Ausnahmen davon wird es immer geben und mit den zukünftigen Chiplet-Produkten kann es jederzeit zu "gemischten" Chipfertigern kommen (ein Die von Intel, eines von TSMC) – aber die vornehmliche Eigenfertigung dürfte weiterhin die grundsätzliche Marschrichtung bei Intel sein.

Ein Wort noch zur terminlichen Ansetzung: Danach wird der Start der Massenfertigung von TSMCs 3nm nunmehr auf Juli 2022 vermeldet – was am früheren Ende der bisherigen Projektion liegt. Dies hört sich nach einem schnellen Wechsel auf die 3nm-Fertigung bei TSMC an, allerdings stehen davor die beiden Premium-Kunden Apple & Intel, welche alle anfänglichen 3nm-Waferkontingente aufzehren werden. Üblicherweise braucht man daher nicht erwarten, früher als ein Jahr später dann reguläre PC-Chips aus der neuen TSMC-Fertigung zu bekommen. Dies würde im Fall von TSMCs 3nm-Fertigung dennoch auf immerhin schon Sommer/Herbst 2023 hinauslaufen – und damit vergleichsweise nahe der praktischen Verfügbarkeit der 5nm-Fertigung. Ein wohl eher zielführender Vergleich ist jener der jeweiligen Massenfertigungstermine, welche zwischen 5nm und 3nm einen Abstand von glatt zwei Jahren anzeigen. Ergo sind reguläre PC-Produkte aus TSMCs 3nm-Fertigung kaum vor Mitte/Ende 2024 anzusetzen, wenn dieselbe Terminlage bei 5nm auf Mitte/Ende 2022 steht.

geringere Fläche höhere Taktrate geringerer Verbrauch Massenfertigung
TSMC N7   (vs. N10) >37% ? <40% 2018
TSMC N7P   (vs. N7) ±0 7% 10% 2019
TSMC N7+   (vs. N7) ~17% 10% 15% Q2/2019
TSMC N5   (vs. N7) 45% 15% 30% Q2/2020
TSMC N5P   (vs. N5) ±0 5% 10% geplant 2021
TSMC N4   (vs. N5) ? ? ? geplant 2022
TSMC N3   (vs. N5) 42% 10-15% 25-30% geplant Juli 2022
Anmerkung: bei Taktrate & Verbrauch gilt "entweder/oder" – man kann sich für einen der beiden Effekte entscheiden oder nimmt jeweils einen Anteil beider Effekte mit, niemals aber beide Effekte in voller Höhe; Quelle aller Angaben: AnandTech

Die ComputerBase berichtet hingegen zu den Schwierigkeiten der Chipfertiger, neue Halbleiterwerke aufzubauen oder bestehende mittels neuer Fertigungsmaschinen umzurüsten – denn die Auftragsschlange für Chipfertigungsmaschinen wird immer länger. War es vor der aktuellen Chipkrise üblich, eine neue Fertigungsmaschine ca. 3-6 Monate nach Bestellung zu bekommen, wartet man auf derzeit neu bestellte Maschinen nun im Schnitt 14 Monate, für einzelne Systeme durchaus auch gleich 2 Jahre. Diese Problematik zieht sich im übrigen quer durchs Sortiment, ist also keineswegs auf Fertigungsmaschinen für Spitzen-Prozesse beschränkt. Ausgangspunkt des ganzen ist auch hier wieder die Konzentration auf einige wenige Spitzen-Anbieter – deren Auftragsbücher voll sind und welche ihrerseits ihre eigene Fertigung gar nicht schnell genug hochfahren können für den aktuellen Bedarfsboom.