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Kurz: TSMC und der Schritt auf 2-nm-Fertigung +++ Geekbench ML auch für macOS

In der Apple-Welt ist gerade die Umstellung auf 3-nm-Fertigung ein wichtiges Thema. Sowohl der im September gezeigte A17 Pro des neuen iPhones als auch der M3-Chip basieren auf diesem neuen Verfahren. Eine geringere Strukturbreite geht mit höherer Effizienz einher, mit dem gleichen Energieeinsatz erreicht man somit mehr Leistung. Allerdings sind 3 nm nicht das Ende der Fahnenstange, denn TSMC zeigte Apple laut Financial Times bereits Prototypen des nächsten großen Schritts.

Prozessoren in 2-nm-Fertigung sollen ab dem Jahr 2025 zur Verfügung stehen und noch mehr Performance pro Watt bieten. TSMC spricht in technischen Dokumentationen von 15 Prozent zusätzlicher Leistung – oder im Optimalfall sogar bis zu 30 Prozent weniger Energiebedarf bei gleicher Leistung.

Allerdings dürfte die Herstellung im 3-nm-Verfahren noch eine ganze Weile bestehen bleiben, denn angeblich will Apple erst 2027 mit der Umstellung beginnen. Auf dem Markt ist indes ein intensiver Wettstreit um die ersten 2-nm-Chips entbrannt, an dem TSMC, Samsung und Intel teilnehmen.


Geekbench ML misst KI- und ML-Performance
Wenn es um die Leistungsfähigkeit von Chips geht, spricht man meistens in erster Linie von der CPU- und der GPU-Performance – also wie flott der Prozessor und die Grafikeinheit ihre Arbeit verrichten können. Längst ist aber noch eine weitere Komponente hinzugekommen, welche rasant an Bedeutung gewinnt, nämlich die Neural Processing Units wie beispielsweise Apples "Neural Engine".

Um zu messen, was der Chip bei KI- und ML-basierten Anwendungsbereichen auf die Beine stellen kann, gibt es Geekbench ML – das inzwischen auch für macOS und Windows zur Verfügung steht.

Wie die Versionsnummer 0.6 anzeigt, befindet sich die Software von Primate Labs noch in der Betaphase. Es ist allerdings geplant, 2024 mit dem finalen Release aufzuwarten. In der jüngsten Version werden nicht nur aktualisierte "Core ML"-Modelle mitgeliefert, sondern auch softwareunterstützte Funktionen wie Fotoeffekte oder "Super resolution"-Upscaling in den Testzyklus aufgenommen.

Kommentare

Marhow
Marhow13.12.23 13:01
Ich finde das so krass wie die das hinbekommen… Wie soll das denn noch weitergehen? Kommt nach 1nm dann 0 und als Nächstes -1? Kleiner als klein geht doch gar nicht mehr…
0
toastedfrog13.12.23 13:04
Marhow
Ich finde das so krass wie die das hinbekommen… Wie soll das denn noch weitergehen? Kommt nach 1nm dann 0 und als Nächstes -1? Kleiner als klein geht doch gar nicht mehr…
finde ich auch.. und immer wieder heißt es physikalisch geht es nicht noch kleiner... aber scheinbar doch.
+1
macfreakz13.12.23 13:13
Nach Nanometer kommt noch Pikometer. Es geht immer kleiner, bis wir die Grösse von Quarks erreicht haben.
+4
LittleBOFH13.12.23 13:19
Marhow
Ich finde das so krass wie die das hinbekommen… Wie soll das denn noch weitergehen? Kommt nach 1nm dann 0 und als Nächstes -1? Kleiner als klein geht doch gar nicht mehr…

Kennst du den Podcast „Bit-Rauschen“ von der c‘t? Da wurde das ein oder andere Mal bereits über die Verkleinerungen bei der Chip-Fertigung gesprochen und was für Aufwand hierbei getrieben werden muss.

Folge 2021/10: Technik für 3- und 2-Nanometer-Chips

Folge 2022/14: EUV-Lithografie: Die Riesenmaschine

Folge 2023/5: Expertengespräch zu EUV-Lithografie

2023/15: Ist Moore‘s Law tot - oder lebt es weiter?
+9
andreas_g
andreas_g13.12.23 13:19
toastedfrog
Marhow
Ich finde das so krass wie die das hinbekommen… Wie soll das denn noch weitergehen? Kommt nach 1nm dann 0 und als Nächstes -1? Kleiner als klein geht doch gar nicht mehr…
finde ich auch.. und immer wieder heißt es physikalisch geht es nicht noch kleiner... aber scheinbar doch.
Es ist zu bedenken, dass die genannten Zahlenwerte teils auch einfach Marketing sind. Die Strukturen werden zwar tatsächlich immer kleiner, aber die angegebene Größe trifft nicht auf alle Strukturen zu.
+5
PorterWagoner
PorterWagoner13.12.23 13:20
Als ich anfing, mich für Prozessoren zu interessieren, waren 180 nm gerade toll Das war der G4
+8
AJVienna13.12.23 13:59
toastedfrog
finde ich auch.. und immer wieder heißt es physikalisch geht es nicht noch kleiner... aber scheinbar doch.
Da muss man zwischen grundsätzlich verwendeter Technologie und Fertigungstechnik unterscheiden. Bevor es die EUV-Lithographie (Fertigungstechnik) gab, dachte man eine physikalische Grenze bei der Fertigung gestossen zu sein. Die ist mittlerweile überwunden.

Es gibt aber auch physikalische Grenzen bei der derzeit verwendeten Siliziumtechnik was die Strukturgröße angeht, aber auch andere Parameter wie die maximale Taktrate (die durch die Energie und damit Abwärme begrenzt ist).

Die Strukturgröße kann nicht beliebig kleiner werden, irgendwann würden die Leiterbahnen allein durch Elektromigration von alleine zerfallen. Ein paar Atomlagen benötigt man also (den genauen Wert habe ich nicht mehr im Kopf).

Auch weil die Angaben derzeit nur Marketing sind (also nicht wirklich so klein wie angegeben), wird es noch ein paar Jahre so weiter gehen können. Aber dann wird über diesen Weg keine Steigerung mehr möglich sein.

Dann braucht es komplett neue Technologien. Eventuell wird Graphen oder Photonische Schaltungen hier helfen, damit sollen deutlich höhere Taktraten (im Terraherz Bereich) möglich sein.

Zum anderen ist beim Schaltungsdesign selbst sicher noch potential mit neuen Ansätzen. Z.B. Ansätze wie mill-computing klingen zumindest gut, ob es in der Praxis auch so funktioniert wird sich zeigen müssen.

Mehr Chipfläche ist grundsätzlich problematisch, da auch die Leitungslänge auf dem Chip die Performanz und Kosten eines Chips beeinflussen.
+3
Internet ID
Internet ID13.12.23 14:57
Marhow
Wie soll das denn noch weitergehen? Kommt nach 1nm dann 0 und als Nächstes -1? Kleiner als klein geht doch gar nicht mehr…

1 nm, 500 pm, 250 pm, usw… sie werden ja nicht einfach aufhören zu entwickeln
+2
Bodo_von_Greif13.12.23 15:56
Die Chips gehen auf die 100 Milliarden Transistoren zu.

Das hier ist von Anfang des Jahres:
M2 Pro features 40 billion transistors, 200GB/s of unified memory bandwidth, and up to 32GB of fast, low-latency unified memory. M2 Max features 67 billion transistors, 400GB/s of unified memory bandwidth, and up to 96GB of fast, low-latency unified memory.

Im Vergleich dazu z.B. menschliches Gehirn: 16 Milliarden Synapsen, ca 30 Watt
relativ langsam mit zwischen 0.5 und 100 Hz
Leitungsgeschwindigkeit:
spinal cord and brain at a speed of more than 150 miles (241 kilometers) per hour, while motor neurons can transmit information at more than 200 miles (322 kilometers) per hour .

schon crazy,

Bodo
[x] nail here for new monitor
+4
kaizen14.12.23 08:01
PorterWagoner

als ich bei ITT Intermetall in Freiburg mein Praxissemester machte war man bei 3um und träumte von 1um. Damals wurde dort der erste Fernseher mit digitaler Bildverarbeitung gebaut und man träumte davon das Signal direkt von der Antenne weg zu digitalisieren. 😂
Das Leben ist wie ein Brot. Irgendwann wird es hart.
+4
Bodo_von_Greif14.12.23 10:55
Auch interessant:

Gruss,

Bodo
[x] nail here for new monitor
+1
X-Jo14.12.23 12:11
kaizen
[…] als ich bei ITT Intermetall in Freiburg mein Praxissemester machte war man bei 3um und träumte von 1um. […]
1997 wurde Intermetall von Micronas übernommen und Anfang der 2000er durften ein Kollege und ich mal einen Tag in der Fab in Freiburg verbringen im Zuge eines Erfahrungsaustauchprogramms deutscher Halbleiter-Hersteller.
0

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