16 Nanometer FinFET: ARMs Cortex A57-Kern erreicht 2,3 GHz

Auftragsfertiger TSMC und Chip-Hersteller ARM haben die 64-Bit-Cortex-Kerne A57 und A53 im 16-Nanometer-Verfahren produziert. Bei steigender Geschwindigkeit soll die Leistungsaufnahme der Prozessoren deutlich sinken.

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Symbolbild: Wafer mit Chips
Symbolbild: Wafer mit Chips (Bild: TSMC)

Bisher fertigt TSMC nur Chips im planaren 20-Nanometer-Verfahren, beispielsweise Apples A8 aus dem iPhone 6. Gemeinsam mit ARM hat die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company nun anhand der 64-Bit-Cortex-Kerne A57 und A53 das neue 16-Nanometer-FinFET-Verfahren erprobt.

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So soll ein Cortex A57 mit dem 16FF-Prozess eine Taktfrequenz von bis zu 2,3 GHz erreichen - die meisten Designs mit dem Vorgänger A15 erreichen maximal 1,9 GHz bei zugleich langsamerer Architektur. Die nochmals verbesserte Variante 16FF+ soll die Geschwindigkeit um weitere elf Prozent erhöhen, ohne die Leistungsaufnahme zu steigern. Dies würde rund 2,55 GHz entsprechen.

Der ohnehin schon sparsamere Cortex A53 benötigt laut ARM und TSMC nur 75 Milliwatt bei "üblichen" Workloads, wenn er im 16-Nanometer-FinFET-Verfahren gefertigt wird. Vergleichswerte zu dem planaren 20-Nanometer-Prozess liefern die Hersteller jedoch nicht, eine frühere Angabe aber lautet "unter 100 Milliwatt" (28-Nanometer-Fertigung).

Wird der Cortex A53 im 16FF+ gefertigt, soll sich die Leistungsaufnahme um 35 Prozent verringern, wenn der Kern wenig rechenintensive Aufgaben abarbeitet. Wie das 16-Nanometer-FinFET-Verfahren basiert auch das 16FF+ auf 20-Nanometer-Technologie, es werden jedoch nicht alle Bestandteile mit verringerter Strukturbreite gefertigt. Einzig die FEOL (Front-End-of-Line) wird verkleinert, die MOL (Middle-of-Line) und BEOL (Back-End-of-Line) stagnieren.

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Die Vorserienproduktion des 16FF-Prozesses ist bereits seit Ende 2013 verfügbar, die Serienfertigung soll Anfang 2015 starten. Der 16FF+ hingegen befindet sich noch in der Optimierungsphase, TSMC möchte diese bis Ende 2014 abgeschlossen haben und dann die Vorserienproduktion beginnen.

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