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Hardware- und Nachrichten-Links des 3. Mai 2021

Ein YouTube-Video von TechTechPotato (im genauen seitens Ian Cutress von AnandTech) zeigt exakte Informationen zu den Halbleiterkosten für verschiedene Nodes – von 90nm bis zu 7nm. Die Daten selber stammen dabei aus einem Qualcomm-Vortrag von anno 2016, sind also bezüglich 10nm- und 7nm-Fertigung sicherlich nur Projektionen. Allerdings sollte Qualcomm als Großabnehmer von Samsung & TSMC durchaus wissen, worüber man da redet – auch für (damalige) NextGen-Nodes. Heuer könnten über die aktuellen Schwierigkeiten bei der ausreichenden Halbleiterfertigung die Preise inzwischen sogar noch (bedeutsam) höher liegen – und sei es nicht weil die Auftragsfertiger mehr verdienen wollen, sondern auch wegen Preissteigerungen unter deren Zulieferern. Schon damals war allerdings klar zu erkennen, worauf es bei allen Fertigungsverfahren unterhalb von 28nm hinausläuft: Deren Preis pro Transistor sinkt nicht mehr, sondern steigt teilweise sogar etwas an (siehe letzte Spalte der Tabelle):

Dabei wäre es, um Moore's Law auch in der Praxis durchziehen zu können, eigentlich notwendig, dass der Preis pro Transistor mit jedem Fullnode deutlich absinkt – weil es erst dann wirtschaftlich ist, bedeutsam mehr an Transistoren zu verbauen. Die reine technologische Möglichkeit zu mehr Transistoren ist zwar eine Grundvoraussetzung, eine fehlende Wirtschaftlichkeit limitiert moderne Nodes jedoch auf Spitzenprodukte, wo der Chippreis nicht zählt, sowie andere Produkte, wo Preissteigerungen gegenüber deren Abnehmern möglich sind. Letzteres ist im Massenmarkt jedoch üblicherweise nicht unendlich durchzuhalten – gerade nicht dann, wenn es sich um derart heftige Preissteigerungen handelt (doppelter Preis bei doppelter Transistorenanzahl). Dabei sind dieserart Prognosen zu den Halbleiter-Fertigungspreisen überhaupt nicht neu, nur derart detaillierte Daten gab es selten. Nichtsdestotrotz begleitet uns das Thema schon des längeren, mit Berichterstattungen anno 2019, anno 2018, anno 2015, anno 2014 und anno 2012.

Insbesondere die Warnung, dass es nach der 28nm-Fertigung immer teurer wird, ist somit schon fast ein Jahrzehnt alt – und trotzdem wurden danach immer größere Chips hergestellt bzw. wird TSMC regelmäßig mit Aufträgen für NextGen-Nodes zugeschüttet. Augenscheinlich können die Chipentwickler die höheren Fertigungskosten trotzdem irgendwie kaschieren, sei es über zielgerichtetere Chipdesigns (mit beispielsweise weniger Mehrtransistoren als denn gleich einer Verdopplung) oder ganz banal mit höheren Abgabepreisen. Sicherlich trägt hierzu auch der harte Wettbewerb bei, in welchem die meisten Chipentwickler stehen – wo man es sich nicht leisten kann, zugunsten einer besseren Wirtschaftlichkeit auf eine technolgisch machbare Entwicklung zu verzichten. Gleichfalls gilt zu sagen, dass man in dieser Frage der 7nm-Fertigung nicht alleinig den schwarzen Peter zuschieben kann, denn alles ab der 20nm-Fertigung ist bereits ähnlich teuer, die Differenz zu den 7nm-Preisen macht das Kraut nicht mehr fett. Die ganz aktuellen Preissteigerungen für Halbleiter-Produkte haben zuerst etwas mit zu geringen Produktionskapazitäten für den derzeit vorhandenen Bedarf zu tun, bei gleichzeitig der prinzipiellen Unmöglichkeit, jene Chipfertigung schnell auszuweiten.

Gemäß Igor's Lab gibt es wohl eine Anweisung nVidias an die Grafikkarten-Hersteller, die kommenden Ampere-Grafikkarten mit Miningbremse mit einem unterschiedlichen Produktnamen oder anderer Markierung gegenüber den bisherigen Modellen auch für den Laien unterscheidbar zu machen. Dies muß nicht zwingend zu neuen Grafikkarten-Namen führen, ein Namenszusatz würde für diesen Zweck ausreichend sein. nVidias Vorschlag hierzu soll im übrigen tatsächlich "Lite Hash Rate" (bzw. "LHS") sein, was bisher nur als interne Bezeichnung gehandelt wurde. Denkbar sind aber auch andere Namenszusätze – bis hin zu einem schlichten "V2". Damit müsste es dann auch durchgehend andere Produkt- bzw. EAN-Nummern geben, nominell würde es sich um andere Produkte handeln. Der aufmerksame Grafikkarten-Käufer kann somit ab Mitte Mai durchaus erkennen, ob einem eine Ampere-Grafikkarte mit oder ohne Miningbremse vorgesetzt wird. Letztere dürften vermutlich schnell aus dem Einzelhandel verschwinden, da an Cryptomining interessierte Käufer logischerweise bevorzugt die unlimitierten Modelle erstehen werden.

Laut Heise wurde eine neue Spectre-artige Sicherheitslücke in PC-Prozessoren (von AMD & Intel) entdeckt: Hierbei erfolgt der Seitenkanal-Angriff auf den MicroOps-Cache der Prozessoren – dort, wo die dekodierten Operationen liegen, welche der Prozessor zuletzt benutzt hat und für eine eventuelle Weiterverwendung zwischengespeichert werden. Der damit mögliche Angriff soll allerdings ziemlich langsam ablaufen und eignet sich daher eher nur im professionellen Maßstab, ist für Endanwender sowie Malware-Autoren nicht wirklich interessant. Allerdings sollen eventuelle Patches der bisherigen Vermutung nach ziemlich viel Leistung kosten, weil man entweder den (normalerweise sehr schnellen) MicroOps-Cache verschlüsseln oder ständig leeren müsste. Damit ist es etwas in Frage zu stellen, ob sich hierfür ein Fix für Consumer-Systeme wirklich lohnt, der Vergleich von Aufwand zu Nutzen dürfte wohl sehr schlecht ausgehen. Bei zukünftigen Prozessoren-Architekturen könnte man hingegen Schutzmaßnahmen in Hardware anbringen, welche dann deutlich weniger an Performance kosten sollten.