Halbleitertechnik: TSMCs 10-nm-Prozess soll vor Intels verfügbar sein

Mehr Takt oder sparsamer: TSMC möchte noch dieses Jahr ein besseres 10-nm-Verfahren anbieten als bisher angekündigt. Damit überholt der Auftragsfertiger Intel, Chips dürften aber frühestens 2017 erscheinen.

Artikel veröffentlicht am 21. September 2015, 11:15 Uhr, Marc Sauter

300-Millimeter-Wafer (Bild: TSMC)

Der Auftragsfertiger TSMC hat auf einer Veranstaltung für seine Partner weitere Details zu mehreren kommenden Fertigungstechnologien veröffentlicht, wie die EE-Times berichtet. Es bleibt bei dem Plan der Serienproduktion von Chips im 10-nm-FinFET-Verfahren für Ende 2016, allerdings sollen die Merkmale des Prozesses besser ausfallen. Damit wird TSMC früher als Intel einen 10-nm-FinFET-Prozess anbieten, zumindest dem Namen nach.

Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company hatte im Herbst 2014 angekündigt, die Vorserienproduktion des 10-nm-FinFET-Verfahrens Ende 2015 zu starten. Im Juli 2015 bekräftigte TSMC-Chef Mark Liu diesen Plan und gab bekannt, auch die Serienfertigung werde noch in diesem Jahr begonnen. Zudem erläuterte er Charakteristiken des 10-nm-FinFET-Prozesses.

Chips, die mit 10FF gefertigt werden, sollten verglichen mit 16FF+ eine um 15 Prozent höhere Geschwindigkeit bei gleicher Leistungsaufnahme oder einen um 35 Prozent geringeren Energiebedarf bei gleicher Geschwindigkeit aufweisen. Auf der Partnerveranstaltung sprach der Forschungs- und Entwicklungschef Jack Sun von 18 und 40 Prozent, also einer leichten Verbesserung.

TSMCs 10nmFF dürfte etwas besser sein als Intels 14nmFF

Verglichen mit dem aktuellen planaren 20-nm-Verfahren, wie es für den A8-Chip im iPad Mini 4 verwendet wird, soll die Flächenreduktion beim Faktor 0,52 liegen. Umgerechnet auf konkrete Zahlen wie Transistor- und Interconnect-Abstände und die Die-Fläche dürfte TSMCs 10FF-Prozess etwas besser sein als das, was Intel als 14FF bezeichnet. Der ist seit Monaten verfügbar, den Nachfolger 10nmFF plant Intel, Anfang 2017 hochzufahren. Die darauf basierenden Cannonlake sind für das zweite Halbjahr angesetzt.

Hierbei gilt es zu berücksichtigen, dass TSMC keinen Kunden vorzeigen kann, der Chips mit 16FF+ im Markt hat. Bisher haben einzig Tape-Outs wie das von Xilinx' Zynq Ultra Scale Plus stattgefunden, kaufbare Produkte sind Fehlanzeige. Das wird sich mit Grafikkarten wie denen auf Basis von Nvidias Pascal-GPUs ändern, die für Frühling 2016 erwartet werden. Es erscheint daher unwahrscheinlich, dass nächstes Jahr Chips im 10-nmFF-Verfahren erscheinen, sondern erst 2017 - wie viele Monate vor Intel, bleibt unklar.

Zum übernächsten Prozess, 7FF, äußerte sich TSMC ebenfalls konkreter und verglich ihn mit 10FF: Das Verfahren soll die Die-Fläche um bis zu 45 Prozent reduzieren und bis zu 15 Prozent mehr Geschwindigkeit oder eine um bis zu 30 Prozent reduzierte Leistungsaufnahme aufweisen.