c't 15/2022
S. 48
Aktuell
Prozessoren

Bit-Rauschen

Chip-Rekordinvestitionen, Intel-4-Technik, AMD Zen 4

Zwar stecken die EU und die USA schon Milliarden in Chipfabriken, aber in Taiwan und Korea fließt noch mehr Geld. Intel kündigt kommende Fertigungstechnik an und AMD verspricht mehr Zen-4-Performance.

Von Christof Windeck

Taiwan zeigt der EU und den USA, wo der Hammer hängt: Taiwanische Chipfabrikanten wie TSMC und UMC – die Zulieferer für AMD, Nvidia und viele andere – investieren in den kommenden Jahren rund 120 Milliarden US-Dollar in den Ausbau ihrer Kapazitäten. Das schätzt der Onlinedienst Nikkei Asia. Auch Samsung in Korea will im laufenden Jahr 25,5 Milliarden Dollar investieren. Dadurch bleibt der gewaltige Vorsprung der asiatischen Firmen erhalten, obwohl westliche Industrienationen zuvor ungeahnte Rekordsummen in Chipwerke stecken.

Bei der Fertigungstechnik „Intel 4“ setzt Intel erstmals EUV-Lithografie ein und kann Chips mit bis zu 16 Verdrahtungsebenen (Metalllagen) produzieren – etwa die 2023 kommenden Core-i-14000-Prozessoren., Bild: Intel
Bei der Fertigungstechnik „Intel 4“ setzt Intel erstmals EUV-Lithografie ein und kann Chips mit bis zu 16 Verdrahtungsebenen (Metalllagen) produzieren – etwa die 2023 kommenden Core-i-14000-Prozessoren.
Bild: Intel

TSMC kündigte passend dazu neue Details zur Fertigungstechnik N2 an, die 2025 anlaufen soll. Sie soll unter anderem „Nanosheet“-Transistoren bringen, die bei anderen Herstellern Gate-All-Around- oder RibbonFETs heißen. Intel wiederum will sich mit der Fertigungstechnik „Intel 4“ zu neuen Höhen aufschwingen. Ungewohnt offen präsentierte Intel die neue Technik auf einer Fachkonferenz in Hawaii, weil man künftig auch andere Chipentwickler als Kunden für die Auftragsfertigung gewinnen will. Dabei ist eher der verfeinerte Intel-4-Nachfolger „Intel 3“ für externe Kunden gedacht.

Die irritierenden Schreibweisen „Intel 4“ und „Intel 3“ verweisen auf die konkurrierenden Fertigungsverfahren TSMC N4 und N3. Allerdings dürften sich die tatsächlich jeweils kleinsten herstellbaren Strukturen unterscheiden. Das spielt aber nicht mehr die allein entscheidende Rolle für die (Schalt-)Eigenschaften der Transistoren, die mit vielen herstellerspezifischen Zusatztricks auf Trab gebracht werden: besondere Strukturen der Gate-Elektroden, spezielle Materialien zwischen Gate und Kanal, andere Metallisierung, unterschiedliche Methoden zur Steigerung der Elektronenbeweglichkeit im Kristallgitter. Jedenfalls verspricht Intel für Intel 4 im Vergleich zum aktuellen Intel 7 eine Verdopplung der Anzahl der High-Performance-Transistoren pro Fläche und gleichzeitig 20 Prozent bessere Eigenschaften bei gleicher Verlustleistung. Bei Intel 4 setzt Intel auch erstmals EUV-Lithografie ein (siehe auch Seite 128), TSMC und Samsung haben bereits in ihren 7-Nanometer-Generationen damit begonnen.

Der 2023 erwartete Core i-14000 „Meteor Lake“ dürfte als erster PC-Prozessor einen Intel-4-Chip enthalten, aber nur als eine von mehreren „Kacheln“ (Tiles) im gemeinsamen Chipgehäuse.

AMD verspricht stärkeren Zen 4

Auf der Computex hatte AMD-Chefin Lisa Su den Ryzen 7000 mit Zen-4-Technik für den Herbst angekündigt und seltsam gewählte Benchmarkergebnisse verkündet. Diese deuteten auf ziemlich geringe Leistungssteigerungen hin. Auf dem Financial Analyst Day – einer Veranstaltung für Großaktionäre – bemühte sich AMD, die Enttäuschung über die Zen-4-Prozessorgeneration zu vertreiben. AMD-Manager beteuerten, Zen 4 bringe im Mittel durchaus 10 Prozent mehr Rechenleistung pro Taktschritt (Instructions per Cycle, IPC) und zusätzlich sollen die Frequenzen steigen. Trotzdem könnte es eng werden im Vergleich zu Intels Raptor Lake alias Core i-13000, zu dem immer mehr Benchmarkwerte durchsickern.

Auch von Apples M2 tauchten erste „Geekbench 5“-Ergebnisse auf. Demnach ist der M2 schneller als die 15-Watt-Versionen der aktuellen x86-Konkurrenten von AMD und Intel. In 1,5-Kilogramm-Notebooks mit ausgeklügelter Kühlung liegt Intels Core i7-1260P beim Multithreading wohl knapp vorne, bei Singlethreading führt der M2 um 10 Prozent.

Supersupercomputer

Das Forschungszentrum Jülich gab am 15. Juni bekannt, dass es ab 2023 der Standort des schnellsten europäischen Supercomputers mit deutlich mehr als 1 Exaflops sein wird – also mit höherer Rechenleistung als der finnische LUMI (152 PFlops). Effizienter als LUMI soll „Jupiter“ auch noch werden. Zur Technik wurde nichts verraten, aber es könnte entweder die nächste Generation von AMD Epyc (Genoa) und Instinct (CDNA-3) drinstecken, Intel Saphire Rapids/Ponte Vecchio oder auch Nvidia Hopper/Grace.

Apropos Sapphire Rapids beziehungsweise Xeon SP Gen 4: Intel kommt anscheinend aus den Verzögerungen nicht heraus. Nun wird spekuliert, dass der Serverprozessor erst 2023 in nennenswerten Stückzahlen auf den Markt kommt. Dann wäre er fast 18 Monate später dran, als von Intel einst fest versprochen – und auch dem 2-Exaflops-Supercomputer Aurora drohen weitere Verspätungen. (ciw@ct.de)

Podcast Bit-Rauschen: ct.de/yjaq

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