Kepler Compute: Start-up verspricht Lösung für die Speicherkrise
Existierende Fabs nutzen, anstatt neue zu bauen, um die Speicherkrise zu lösen: So lässt sich grob das Versprechen von Kepler Compute(öffnet im neuen Fenster) zusammenfassen. Das US-Start-up ist nach sieben Jahren Entwicklung im Stealth-Modus an die Öffentlichkeit gegangen und will eine Alternative zum knappen High Bandwidth Memory (HBM) anbieten. Wie das deutsche Start-up FMC setzt Kepler auf ferroelektrischen Speicher (FeRAM).
Ursprünglich wollte Kepler eine Alternative zu SRAM entwickeln, wie das Magazin Wired berichtet(öffnet im neuen Fenster). Hier kann ferroelektrischer Speicher in älteren Fertigungsprozessen Speicherdichten erreichen, die bei klassischem SRAM moderne Prozesse erfordern. Möglich ist das, da wie bei Flash-Speicher nur ein Transistor pro Bit benötigt wird, bei SRAM sind es mindestens sechs.
HBM besteht aus DRAM, bei dem ein Transistor und ein Kondensator pro Bit genutzt werden. Dieser Aufbau ermöglicht im Vergleich zu SRAM um eine Größenordnung höhere Speicherdichten. Wie Kepler damit konkurrieren will, bleibt vage. Das Start-up schreibt lediglich von einem selbst entwickelten 3D-Packaging-Verfahren, das Speicher- und Rechenchip näher zusammenbringen soll.
Das soll mehrere Vorteile haben: eine höhere Bandbreite, einen niedrigeren Energiebedarf. Dazu trägt bei, dass ferroelektrischer Speicher im Gegensatz zu DRAM nicht aufgefrischt werden muss.
Fertigungskapazität schneller und günstiger aufbauen
Keplers zentrales Verkaufsargument ist, dass Speicher günstiger hergestellt und Kapazitäten schneller aufgebaut werden könnten, als bei den DRAM-Herstellern. Da das Start-up auf ältere DUV-Prozesse setzt, könnten vergleichsweise viele existierende Fabs rasch und kostengünstig umgerüstet werden. Das dauere acht Monate und sei günstiger als der Neubau einer modernen DRAM-Fab, der mit 20 und 40 Milliarden US-Dollar veranschlagt werde.
Allerdings muss die Speicherproduktion des Start-ups von der restlichen Produktion getrennt werden. Denn der selbst entwickelte Materialmix nutzt Eisen, das andere Halbleiter bei Kontamination unbrauchbar machen würde.
Kepler Compute betreibt nach eigenen Angaben eine kleine 300-mm-Fab und kooperiert bei der Fertigung mit Globalfoundries, das auch zu den Investoren zählt. Aktuell läuft eine Testproduktion in Singapur in einem 28-nm-Prozess. Im Jahr 2028 soll die Fertigung in den USA starten. Vom US-Handelsministerium erhielt das Start-up eine Förderzusage über bis zu 245 Millionen US-Dollar(öffnet im neuen Fenster).
Zu den weiteren Investoren, die bislang 468 Millionen US-Dollar bereitstellten, zählen AMD und Intel. Viele Mitarbeiter von Kepler arbeiteten zudem in der Vergangenheit bei Intel.
Auch mit aktuellen Fertigungsprozessen nutzbar
Neben mehreren langjährigen Entwicklern von Halbleitertechnik listet die Homepage auch Personen, die führend an der Entwicklung von 3D-Packaging beteiligt waren. Das Start-up will sich nicht nur auf ältere Fertigungsprozesse und eine HBM-Alternative konzentrieren. Die eigene Technologie soll auch für neuere Fertigungsprozesse als SRAM-Alternative angeboten werden und dort deutliche Steigerungen der Integrationsdichte ermöglichen.
Kepler Compute verspricht ein Äquivalent von drei Prozessknoten(öffnet im neuen Fenster). Langfristig soll auch Logik mit den eigenen Transistoren optimiert werden.
Was Kepler Compute bei seinen Plänen zum Ausbau der Produktionskapazität für Speicher allerdings unerwähnt lässt: Eine Umnutzung von Fabs für die Speicherproduktion würde zu Engpässen bei anderen Chips führen. Die älteren Fertigungsprozesse werden weiterhin rege genutzt, für alles vom Mikrocontroller bis zum WLAN-Chip. Entsprechend stiege hier der Preisdruck.