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Apple A14: Erster Prozessor gefertigt im 5-nm-Verfahren?

Wie üblich wird Apple im Herbst neue iPhone-Modelle vorstellen – natürlich samt neuer CPU und GPU. Dieses Jahr wird Apple den A14 präsentieren und höchstwahrscheinlich wieder einmal die CPU- und GPU-Leistung bei gleichem oder geringerem Stromverbrauch steigern. Die Apple A-Chips sind die schnellsten Handy- und Tablet-Prozessoren am Markt.


Je geringer die Strukturbreite, desto weniger Abwärme produzieren Chips bei gleicher Taktrate. Eine geringere Strukturbreite ermöglicht also effizientere Prozessoren. Besonders im Handy-, Tablet- und Laptop-Markt ist dies sehr relevant, da die Kühlung der Prozessoren in kleinen Geräten schwerer ist und die Batterielaufleistung möglich lang sein muss.

Fertigung des A14 steht bevor
Der A12- und A13-Prozessor wird mit einer Strukturbreite von 7 Nanometern gefertigt, Intel steckt derzeit noch bei 14 nm fest. Erst mit "Meteor Lake" will Intel im Jahr 2022 eine Strukturbreite von 7 nm erreichen. Die gesamte Fertigung der Apple-A-Chips wird derzeit von der "Taiwan Semiconductor Manufacturing Company" (kurz TSMC) durchgeführt.

Laut einem Bericht von Digitimes wird TSMC auch die Fertigung des kommenden A14-Prozessors übernehmen – und zwar mit einer Strukturbreite von nur 5 nm. Damit wäre der A14 der erste massengefertigte Prozessor mit einer solch geringen Strukturbreite. TSMC will bereits im zweiten Quartal 2020 mit der Fertigung beginnen, um über ausreichende Stückzahlen zum Produktionsbeginn der kommenden iPhone-Generation zu verfügen. TSMC gab bereits im Dezember 2019 bekannt, dass die Fertigung von Prozessoren im 5-nm-Verfahren einen Ausschuss von etwa 20 Prozent pro Wafer produziert. Bei manchen Chargen kann TSMC bereits den Ausschuss auf 10 Prozent minimieren, was die Wirtschaftlichkeit deutlich steigert.

Apple wird gesamte Kapazität aufkaufen
Wie schon beim A12- und A13-Prozessor ist zu erwarten, dass Apple in den ersten Quartalen die gesamten 5-nm-Fertigungskapazitäten von TSMC in Anspruch nehmen wird – TSMC wird also in den kommenden Quartalen nur Prozessoren für Apple in dieser Strukturbreite herstellen. Apple ist für TSMC eine wichtiger und sehr lukrativer Kunde, weswegen Apple dieses Vorrecht eingeräumt wird.

Kommentare

ts
ts02.01.20 18:05
Die Strukturbreiten sind je nach Prozess unterschiedlich:
Intels 14nm entsprechen 10nm bei TSMC.

Übrigens lässt AMD auch bei TSMC teilweise fertigen.
Soweit ich gelesen habe war der Ausschuss bei TSMCs 5nm-Prozess zuletzt bei etwa 57%.
+4
Neo9102.01.20 19:06
ts
Die Strukturbreiten sind je nach Prozess unterschiedlich:
Intels 14nm entsprechen 10nm bei TSMC.

Das habe ich auch schon mal gehört. Gibt es irgendwo einen Artikel, der gut erklärt warum?
Danke
0
ts
ts02.01.20 19:35
Neo91:
Das sieht man, wenn man die Größen der Prozesse vergleicht.
Hier sind zwei entsprechende Artikel:
+1
sahnehering02.01.20 21:47
Den Ausschuss % anzugeben ist auch eher irreführend. Wenn auf einem Wafer 10 Prozessoren passen, dann entspricht ein Fehler pro Wafer 10% Ausschuss. Wenn aber 10000 Prozessoren auf den Wafer passen, dann ist der Ausschuss plötzlich auf 0,01% gefallen...
Am Prozess wurde aber nichts geändert...
Kein Backup, kein Mitleid
+1
ts
ts02.01.20 22:48
sahnehering
Den Ausschuss % anzugeben ist auch eher irreführend.
Das ist richtig, deshalb hat Anandtech das auch veranschaulicht und einen entsprechenden Rechner verknüpft.

Die von mir genannten 57% Ausschuss stammen von den Zen 2-Chiplets, die zwischen 74 und 80mm2 groß sind.
Der A13 Bionic SoC ist mit 98mm2 größer, damit ist der Ausschuss tendenziell noch höher.

Es würde mich eben daher wundern, wenn der A14 schon 2020 im TSMC-5nm-Prozess gefertigt würde. Ebenso ist erst Zen 4 in 5nm geplant, Zen 3 ist für 5nm+ eingeplant.
+1
macStefan02.01.20 23:29
ts
Es würde mich eben daher wundern, wenn der A14 schon 2020 im TSMC-5nm-Prozess gefertigt würde. Ebenso ist erst Zen 4 in 5nm geplant, Zen 3 ist für 5nm+ eingeplant.

Apple kann sich das erlauben bei den hohen Margen, das kommt dann später im Produktzyklus wieder rein, wenn die Yield-Raten besser werden. Das geschieht bei solchen Produktionsmengen meist recht schnell. AMD darf sich freuen, dass Apple die gröbsten Macken in der Fertigung bereits ausgebügelt hat, wenn Zen4 startet
-1
piik
piik03.01.20 09:22
sahnehering
Den Ausschuss % anzugeben ist auch eher irreführend. Wenn auf einem Wafer 10 Prozessoren passen, dann entspricht ein Fehler pro Wafer 10% Ausschuss. Wenn aber 10000 Prozessoren auf den Wafer passen, dann ist der Ausschuss plötzlich auf 0,01% gefallen...
Am Prozess wurde aber nichts geändert...
Was ist an einer Prozentrechnung denn falsch zu verstehen? Da fehlt doch höchstens der Hinweis, dass der Ausschuss mit der Chipgröße steigt. Und bei 300-mm-Wafern ist die Zahl 10 des Beispiels irreführend.
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