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Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

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  1. Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: Shigerua 20.09.13 - 16:50

    "Dank dieser Reduzierung von ursprünglich 90m nm auf 65 nm und schließlich auf 45 (CPU) respektive 40 (GPU) nm sinken die Kosten pro Chip drastisch. "

    Ich dachte je kleiner der Chip umso teurer die Herstellung?
    Deswegen wird derzeit ja auch nicht weiter verkleinert, da es schlicht zu teuer wird.

    Oder hab ich was falsch verstanden?

  2. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: s1ou 20.09.13 - 16:56

    Am Anfang sind kleinere Chips teurer wegen der Anschaffung der neuen Maschinen(oft eine komplette neue Fabrik o.ä.) und des relativ hohen Ausschusses. Wenn es erstmal läuft kriegt man pro Waver aber mehr Chips raus -> Ergo mehr Chips aus weniger Material.

  3. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: tomacco 20.09.13 - 16:57

    Shigerua schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > "Dank dieser Reduzierung von ursprünglich 90m nm auf 65 nm und schließlich
    > auf 45 (CPU) respektive 40 (GPU) nm sinken die Kosten pro Chip drastisch.
    > "
    >
    > Ich dachte je kleiner der Chip umso teurer die Herstellung?
    > Deswegen wird derzeit ja auch nicht weiter verkleinert, da es schlicht zu
    > teuer wird.
    >
    > Oder hab ich was falsch verstanden?

    Ist jetzt nur ne Vermutung, aber vielleicht kriegen sie so Komponenten auf einem einzigen Die unter als früher, packen also sozusagen mehrere Chips zusammen, wodurch es billiger wird...

  4. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: redmord 20.09.13 - 16:57

    Ist jetzt eher eine Vermutung:

    Das eine sind die Kosten für die Entwicklung des Verfahrens. Das andere die Ausbeute pro Waver. Bei kleinerer Strukturbreite kommt bei gleicher Wavergrößer natürlich mehr raus, wodurch die produktive Ausstoß erhöht wird. Geht sicherlich auch mit mehr Produktionsfehlern einher, welche sich durch stetige Verbesserung des Verfahrens minimieren lassen.
    Verbunden mit weniger Aufwand bei der Konstruktion des Endproduktes durch kleiner Größe einzelner Komponenten wie bei SoCs oder kleineren Netzteilen aufgrund geringen Stromverbrauchs kommt da sicherlich noch eine Kostensenkung bei der Endfertigung hinzu.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.09.13 16:59 durch redmord.

  5. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: ms (Golem.de) 20.09.13 - 16:59

    Wenn der Prozess erst einmal läuft, sind kleinere Chips günstiger, da mehr auf einen Wafer passen. Die Entwicklung des Prozesses samt Fabs kostet allerdings mehrere Milliarden und je aufwendiger (kleiner) die Fertigung, desto teurer. Derzeit sind wir bei 22 nm, Intel wird Ende 2013 mit 14 nm anfangen und 2014 mit 10 nm weiter machen. GloFo steht aktuell bei 28 nm, es folgen 20 nm und 14 nm.

    Mit freundlichen Grüßen
    Marc Sauter
    Golem.de

  6. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: motzerator 20.09.13 - 17:18

    ms (Golem.de) schrieb:
    --------------------------------------
    > Wenn der Prozess erst einmal läuft, sind kleinere Chips günstiger, da mehr
    > auf einen Wafer passen.

    Wie sieht das denn mit den Kosten pro Wafer aus, bleiben die denn über die verschiedenen Strukturbreiten hinweg konstant?

    Ich meine jetzt mal ohne Berücksichtigung der anfänglichen Investitionen
    sondern nur im laufenden Betrieb.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.09.13 17:18 durch motzerator.

  7. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: s1ou 20.09.13 - 17:24

    Nein, laut Wikipedia steigen diese auch an(aber weniger stark als die Ausbeute)

    " Computerchips auf einem durchschnittlichen 200-mm-Wafer mit einer Strukturgröße von 90 nm (90-nm-Technologie) lagen Mitte 2008 bei ca. 850 Euro je Wafer. Die Produktionskosten von Spitzenprodukten (auf 300-mm-Wafern), bei AMD-Grafikkarten in 28-nm-Technologie, bei Intel-Prozessoren in 22-nm-Technologie, liegen jedoch deutlich höher. Je nach Chip-Größe lassen sich auf so einem Wafer einige Dutzend bis einige Hundert Chips herstellen."

    [de.wikipedia.org]

  8. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: Tatze 20.09.13 - 17:27

    Dazu gab es in einer der letzten c't (sorry, dass ich hier auf die Konkurrenz verweise) einen sehr ausführlichen Artikel über den Weg vom (Quarz-)Sand zum fertigen Chip. War sehr erhellend.

  9. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: Bujin 20.09.13 - 17:28

    motzerator schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ms (Golem.de) schrieb:
    > --------------------------------------
    > Wie sieht das denn mit den Kosten pro Wafer aus, bleiben die denn über die
    > verschiedenen Strukturbreiten hinweg konstant?

    Ein Wafer ist ein Siliziumkristall den man in Scheibchen geschnitten hat. Es gibt unterschiedliche Wafergrößen die aber nichts mit der Strukturbreite es Chips zu tun haben.

  10. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: pwe 20.09.13 - 17:34

    Ersteinmal kommt es auf den wafer an. Je reiner umso besser .

    Photovoltaik wird wohl günstiger sein als ein wafer für die transistortechnik.

    Je größer der wafer (roh) umso mehr Hitze, Licht , politur(der Vorgang) wird benötigt. Ist aber im Vergleich zu den Maschinen für die Fertigung ein Witz.

    Fakt ist, umso mehr Bauteile - Ausbeute- umso mehr Gewinn ..
    Der Rand eines wafers ist und bleibt Abfall.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.09.13 17:35 durch pwe.

  11. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: Quantium40 20.09.13 - 18:10

    Shigerua schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich dachte je kleiner der Chip umso teurer die Herstellung?
    > Deswegen wird derzeit ja auch nicht weiter verkleinert, da es schlicht zu
    > teuer wird.

    Je kleiner die Strukturbreiten, desto höher sind die Einmal-Kosten für die entsprechende Produktionstechnik.
    Gleichzeitig sinkt aber auch der Flächenbedarf pro Chip bei gleicher Komplexität erheblich. In der Massenproduktion ist aber der Flächenbedarf des Chips der Hauptkostentreiber, da zum einen hochreines Silizium relativ knapp ist (u.a. weil die Chiphersteller mit den Solarzellenherstellern darum konkurrieren) und zum anderen die Wahrscheinlichkeit für Fehler mit der Größe des Chips ansteigt.

    Die Kosten für eine Fab liegen beim 32nm/28nm-Node bei ca. 5 Mrd US$. Diese riesige Summe relativiert sich aber etwas, wenn man bedenkt, dass da pro Jahr gerne mal 1 Million 300mm-Wafer durchlaufen und so eine Fab üblicherweise einige Jahre in Betrieb bleibt.

  12. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: Maceo 20.09.13 - 20:08

    Hat man es mittlerweile hingekriegt einen 36x24mm Kleinbildsensor ohne Stiching herzustellen ? Sprich, kann man heute auch sehr großflächige ICs erfolgreich und ökonomisch belichten ?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.09.13 20:09 durch Maceo.

  13. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: nille02 22.09.13 - 11:45

    Shigerua schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich dachte je kleiner der Chip umso teurer die Herstellung?
    > Deswegen wird derzeit ja auch nicht weiter verkleinert, da es schlicht zu
    > teuer wird.

    Du bekommst auf einen Waver mehr Chips was das alles billiger macht. Intel ist ja auch schon dabei ihre Produktion auf größere Waver umzustellen.

  14. Re: Reduzierung der Kosten durch kleinere Chips?

    Autor: Anonymer Nutzer 23.09.13 - 16:05

    Maceo schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Hat man es mittlerweile hingekriegt einen 36x24mm Kleinbildsensor ohne
    > Stiching herzustellen ? Sprich, kann man heute auch sehr großflächige ICs
    > erfolgreich und ökonomisch belichten ?

    Ich bin mir jetzt nicht sicher, aber ich wüsste nicht was dagegen spricht. Zumindest Silicium haben sie heutzutage kristallzüchtungstechnisch nahezu perfekt im Griff. Die Prozessierung sollte auch möglich sein, zumindest bei CMOS-Sensoren.

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