Quanto costa un wafer di chip a 5 nanometri? Siamo vicini ai 17.000 dollari

Quanto costa un wafer di chip a 5 nanometri? Siamo vicini ai 17.000 dollari

Uno studio stima il costo di produzione dei wafer di chip sostenuto da TSMC. Secondo l'analisi un wafer di chip a 5 nanometri ha un costo vicino ai 17.000 dollari, notevolmente più alto dei 7 nanometri.

di pubblicata il , alle 09:21 nel canale Processori
TSMC
 

Il Center for Security and Emerging Technologies (CSET) ha pubblicato un'analisi intitolata "AI chips: What they are and why they matter" nella quale stima i costi di produzione di un wafer di chip. Secondo l'analisi, utile per farsi un'idea migliore dei costi che le aziende devono sostenere prima di portare i loro prodotti sul mercato, si parla anche del processo produttivo a 5 nanometri di TSMC, ultima novità del settore.

Dallo studio emerge che, almeno al momento, il processo produttivo a 5 nanometri è molto costoso e non è più conveniente dei 7 nanometri. Secondo il CSET, un singolo wafer da 300 mm realizzato a 5 nanometri costa circa 16.988 dollari, mentre un wafer simile prodotto a 7 nanometri richiede un esborso di 9346 dollari. Se si prende un teorico die da 600 mm2, poco meno la dimensione della GPU GA102 delle GeForce RTX 3080 e RTX 3090, il costo di ogni die è di 233 e 238 dollari, rispettivamente per i 7 e i 5 nanometri.

Il valore "Foundry sale price per wafer" che vedete in tabella, cioè il prezzo di vendita per wafer stabilito dal produttore, è calcolato come la somma dei margini di profitto, del costo di assemblaggio e del costo stimato di sviluppo. Di conseguenza, si tratta di un valore medio, valido solo per una piccola finestra temporale; TSMC cambierà il prezzo di vendita a seconda delle strategie a lungo termine e delle condizioni di mercato. Ciononostante, è un valore stimato in modo rigoroso e una buona base per farsi un'idea del prezzo dei wafer. Si può quindi dedurre che i prodotti a 5 nanometri, inclusi i chip alla base dei prossimi iPhone, non saranno più economici di quelli esistenti.

  16/12nm 10nm 7nm 5nm
Mass production year and quarter Q3 2015 Q2 2017 Q32018 Q1 2020
Capital investment per wafer processed per year $11220 $13,169 $14,267 $16746
Capital consumed per wafer processed in 2020 $993 $1,494 $2330 $4235
Other costs and markup per wafer $2990 $4,498 $7016 $12753
Foundry sale price per wafer $3984 $5,992 $9346 $16988
Foundry sale price per chip $331 $274 $233 $238

Il costo elevato della produzione a 5 nm è figlio della novità, e nel corso del tempo scenderà. Stiamo parlando inoltre di un processo EUV, cioè richiede macchinari molto costosi capaci di "imprimere" i chip sul wafer tramite lunghezze d'onda nell'ultravioletto estremo. Un singolo wafer può avere fino a quattordici strati (layer) EUV.

Nonostante il costo, il processo a 5 nanometri è molto promettente e troverà ampia diffusione perché migliora sensibilmente i 7 nanometri: allo stesso livello di consumo garantisce prestazioni del 15% maggiori, mentre allo stesso livello prestazionale riduce la richiesta energetica del 30%. I 5 nanometri sembrano inoltre in grado di garantire rese migliori dei 7 nanometri.

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13 Commenti
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harlock1021 Settembre 2020, 11:03 #1
Hai capito Loacker? Basta coi soliti wafer al cioccolato.
Ton90maz21 Settembre 2020, 11:05 #2
Se si prende un teorico die da 600 mm2, poco meno la dimensione della GPU GA102 delle GeForce RTX 3080 e RTX 3090, il costo di ogni die è di 233 e 238 dollari, rispettivamente per i 7 e i 5 nanometri


Non ha senso questa cosa, contraddice gli stessi numeri scritti nell'articolo.
coschizza21 Settembre 2020, 11:17 #3
Originariamente inviato da: Ton90maz
Non ha senso questa cosa, contraddice gli stessi numeri scritti nell'articolo.

in che senso? io ho fatto delle simulazioni e mi viene fuori che il costo finale è quasi identico con un leggero vantaggio per i 5nm, ma solo a livello matematico perchè poi le rese saranno diverse quindi i 5nm comunque costerebbero leggermente di piu dei 7nm
aqua8421 Settembre 2020, 11:24 #4
scommetto che a 2nm costa ancora di piu, così senza nemmeno aver fatto i calcoli... vero?
StefanoA21 Settembre 2020, 11:41 #5
Forse non c'è molta differenza di prezzo, ma visto che i chip a 5nm hanno prestazioni maggiorni a consumi minori chi sceglierebbe di comprare ancora una CPU/GPU "vecchia" a 7nm a pari prezzo ??

Oltretutto la riduzione di consumo e calore generato rende possibile ottenere lo stesso livello di prestazioni in un computer più piccolo/leggero quindi apre possibilità di mercato completamente nuove.
calabar21 Settembre 2020, 12:50 #6
Con quella differenza di prezzo conviene i 5nm.
Uno stesso chip pur costando poco di più (grazie al fatto che sui 5nm è più piccolo) offre un vantaggio di termini di efficienza e/o prestazioni che genera un valore aggiunto ben maggiore del costo appena superiore dei 5nm.
ilariovs21 Settembre 2020, 12:52 #7

Il costo per chip però non embra molto diverso

Il costo finale per chip non sembra molto diverso però evidentemente la densità fa si che da un wafer escano molti più chip/wafer.

Se il costo per chip fosse simile direi che è una gran cosa.
Ton90maz21 Settembre 2020, 14:05 #8
Originariamente inviato da: coschizza
in che senso? io ho fatto delle simulazioni e mi viene fuori che il costo finale è quasi identico con un leggero vantaggio per i 5nm, ma solo a livello matematico perchè poi le rese saranno diverse quindi i 5nm comunque costerebbero leggermente di piu dei 7nm
Nel senso che bisogna specificare che non si tratta dello stesso chip da 600 mm quadrati ma di uno shrink dello stesso. Per chi ne mastica un filino di hardware è scontato, ma chiunque può leggere l'articolo e trarre delle conclusioni sbagliate.
cronos199021 Settembre 2020, 14:06 #9
Mai piaciuti i Loacker
NickNaylor21 Settembre 2020, 17:44 #10
non so come dirlo in modo elegante, ma pensare che fabbricare un die possa costare una cifra del genere è semplicemente risibile considerando il prezzo di vendita dell'intera scheda.

è una pratica molto diffusa avere dei listini pubblici per le grandi aziende, ma i prezzi di questi sono sempre enormemente gonfiati ( ma del 40-70% tanto per rendere l'idea).
questo serve al cliente per farsi una mezza idea dei prezzi di ogni prodotto del fornitore senza doverli contattare ogni volta. il fornitore in trattativa privata assegna lo sconto al singolo cliente in base al volume di acquisto che genera, e questo poi ha la possibilità di consultare i listini ed estrapolarsi dei prezzi di riferimento senza doverli contattare ogni volta e senza che nessun concorrente/cliente sappia quanto paga tizio o caio i componenti.

è lo stesso errore che si vede nelle build dei componenti dei telefoni che girano in rete, i prezzi sono folli al punto che si trovano i componenti in vendita al dettaglio su ebay a prezzi minori di quelli che vengono ipotizzati in questi preventivi strampalati con volumi all'ingrosso.
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