Gemäß der EETimes wird von der im Zeitrahmen 2014 bis 2016 zu erwartenden 14nm-Chipfertigung ein Anstieg der Waferkosten um 35 Prozent gegenüber der demnächst erscheinenden 20nm-Fertigung erwartet, welche ihrerseits wiederum sogar um 45 Prozent höhere Waferkosten gegenüber der aktuellen 28nm-Fertigung aufweisen soll. Dies klingt erst einmal nach viel, reduziert sich allerdings angesichts der jeweiligen Vorteile durch die kleineren Strukturen: Grob gesehen bietet jeder (volle) Fertigungsschritt der doppelten Transistoren-Anzahl Platz, kann man also bei angenommen den gleichgroßen Chips doppelt so viele von diesen mit einem Wafer herstellen. Man erreicht damit in der Gesamtabrechnung zwar keine glatte Halbierung der Kosten, deutlich günstiger wird es dennoch allemal.

Prognostizierte Wafer-Kosten 28nm – 20nm – 14nm

Probleme bereiten diese höheren relativen Kosten primär dort, wo man die Strukturverkleinerung eigentlich vollumfänglich zugunsten entsprechend von Chips mit mehr Transistoren nutzen will – wie im Grafikchip-Bereich, wo die Chipflächen über die Zeit grob gesehen konstant geblieben sind, die Strukturverkleinerungen jeweils zu höheren Transistorenzahlen und damit einem mehr an Ausführungseinheiten genutzt wurden. Wenn die Chipfertigung allerdings jedesmal erheblich teuer wird, läßt sich dieses Modell kaum langfristig durchhalten – im konkreten Fall würde ein 14nm-Grafikchip derselben Chipfläche wie ein 28nm-Grafikchip die nahezu doppelten Herstellungskosten aufweisen, was sich dann natürlich auch erheblich im Grafikkarten-Preis niederschlagen würde. Da die Preisstruktur jedoch üblicherweise vom Markt vorgegeben wird und daher nicht beliebig an die Kostenlage anpassbar ist, kann es durchaus passieren, daß gerade im Grafikchip-Bereich in Zukunft kleinere Brötchen beim Wechsel auf eine neue Fertigungstechnologie gebacken werden müssen.

Sprich, es würde nicht mehr die übliche Verdopplung der Einheiten-Anzahl und damit der Performance erfolgen können – vielmehr müsste man (wenn man den vollem Kostenausgleich durchziehen wollte) damit rechnen, daß es vielleicht nur 40 bis 50 Prozent mehr an Ausführungseinheiten respektive Performance gibt. Ob die Grafikchip-Entwickler diesen Weg gehen werden, bleibt abzuwarten – schließlich kann sich keiner der beiden leisten, plötzlich deutlich hinter der Konkurrenz zurückzuliegen. Die Alternative wären dann aber nur noch höhere Grafikkarten-Preise beim Start einer neuen Generation auf Basis einer neuen Fertigungstechnologie – und dann ein noch längerer Weg, ehe sich die Preissituation unter der neuen Fertigungstechnologie beruhigt hat. Schon die ab Sommer 2014 kommende 20nm-Fertigung wird die Grafikchip-Entwickler vor exakt diese Frage stellen: Gleich große Chips zu höheren Kosten – oder Reduktion der Chipfläche in Richtung gleichhoher Kosten unter aber dem Verlust von Performance.

Der von der EETimes genannte Ausweg der EUV-Lithographie zur Reduktion der Kosten bei der 14nm-Fertiung stellt sich speziell den Grafikchip-Entwicklern wohl sowieso nicht: TSMC wird die EUV-Lithographie kaum schon bei der 14nm-Fertigung anbieten, da selbst für Intel dies erst ein Thema der nachfolgenden 10nm-Fertigung sein wird. Auch unter der 14nm-Fertigung werden die Grafikchip-Entwickler wohl wieder vor dem Problem stehen, entweder höhere Fertigungskosten akzeptieren zu müssen (was dreimal in Folge dann ziemlich viel wäre) – oder die Performance nicht mehr so deutlich steigern zu können. Andere Chipentwickler sind im übrigen weit wenigen von diesen steigenden relativen Kosten betroffen – Intel beispielsweise steigerte die Transistoren-Anzahl bei seinen letzten Prozessoren immer nur noch eher maßvoll, womit man im Laufe der Jahre immer kleine Chipflächen erreichte und die höheren relativen Fertigungskosten damit gut ausgleichen kann. Auch in vielen anderen Bereichen ist eine Verdopplung der Transistoren-Anzahl mit einer neuen Fertigungsstufe eher unüblich – primär betroffen sind wie gesagt zuerst die Grafikchips von AMD und nVidia.