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News des 27. Juni 2023

Tom's Hardware zeigen eine aktualisierte Abschätzung der durchschnittlichen TSMC Wafer-Preise für die Jahre 2020 bis 2025, erstmals auch inklusive der kommenden 2nm-Fertigung. Auch wenn sich dieserart Angaben schwer nachprüfen lassen, geben diese Abschätzungen doch zumindest eine gewisse Richtung an, wohin sich dies alles entwickelt. Die absolute Höhe der genannten Wafer-Preise wird im übrigen als für Kleinserien gedacht betrachtet – sprich, Großabnehmer mit Volumenverträgen bezahlen weniger als das (wobei Volumen-Rabatte bei dieserart Produkten üblicherweise im kleinen bis maßvollen Rahmen bleiben). Gut zu erkennen ist in jedem Fall die wieder einmal erhebliche Preissteigerung nach der aktuellen 5nm-Fertigung: Für die ersten 3nm-Wafer des Jahres 2023 zahlt deren Abnehmer (Apple) satte +47% mehr, als würde man 5nm-Wafer bestellen.

Und im Jahr 2025 wird der Sprung von 3nm auf 2nm dann von einem Preisaufschlag von immerhin noch +33% begleitet – was derzeit natürlich nur eine Schätzung sein kann, so genau dürfte die TSMC-Preisstruktur für das Jahr 2025 noch gar nicht festgelegt sein. Kumuliert von 5nm auf 2nm sind es im übrigen dann sogar schon +95%. Im HPC/AI-Bereich bringt dies sicherlich noch niemanden um den Schlaf, die entsprechenden Chips werden für hohe vierstellige bis fünfstellige Beträge verkauft (während die reine Fertigung Beträge im mittleren dreistelligen Bereich ergibt). Aber für Consumer-Chips wird es mit dieser heftigen Preissteigerung innerhalb nur zweier Nodes dann doch schon knapper. Als Beispiel hierzu kann man die Chipflächen von nVidias aktuellem Ada-Lovelace-Portfolio einfach einmal auf die 3nm- und 2nm-Fertigung applizieren:

188mm² 295mm² 379mm² 609mm²
Beispiel-Chip (5nm) AD106 AD104 AD103 AD102
Chipkosten 5nm (für die jeweilige Chipfläche) bei 95-70% Yield (2022) $46-62 $74-101 $98-133 $167-226
Chipkosten 3nm (für die jeweilige Chipfläche) bei 95-70% Yield (2024) $62-84 $101-137 $133-180 $227-308
Chipkosten 2nm (für die jeweilige Chipfläche) bei 95-70% Yield (2026) $73-99 $119-166 $157-213 $268-364
errechnet mittels des Silicon Cost Calculator, 2nm Wafer-Kosten interpoliert für das Jahr 2026

Da nVidia bei seinen Gaming-Grafikchips dem Neuheitszuschlag von TSMC bei neuen Fertigungsstufen weitgehend aus dem Weg geht, sind die Differenzen beachtbar kleiner als nominell – aber bei +60% innerhalb von zwei Nodes immer noch sehr bemerksam. Zu beachten wäre, dass eine Grafikkarte natürlich nicht nur aus dem Grafikchip selber besteht und sich auch der Wertbetrag des reinen Grafikchips angesichts der Margenerwartung von nVidia noch einmal erheblich erhöht, wenn selbiger Grafikchip dann an die Grafikkarten-Hersteller verkauft wird. Anders formuliert: Jene kommenden TSMC-Preissteigerungen wird nVidia kaum selber "fressen" wollen. Entweder müssen somit die Grafikkarten-Preise noch weiter nach oben gehen – oder man muß versuchen, die angesetzte Chipfläche zu limitieren, um weiterhin im Kostenrahmen zu bleiben.

Nebenpunkt No.1: Gern versucht man bei solcherart Kalkulationen die jeweilige Yield-Rate mit zu berücksichtigen, der benutzte Kalkulator bietet diese Funktion ebenfalls an. Allerdings ist unklar, ob die fertigungstechnische Yield-Rate bei Consumer-Chips überhaupt noch eine Bedeutung hat: Denn über die verschiedenen Salvage-Modelle findet hier schließlich bereits automatisch ein Ausgleich statt. Ein teildefekter AD104-Chip senkt technisch die Yield-Rate, wird aber rein praktisch mit einer guten Chance für die GeForce RTX 4070 weiterverwendet werden können. So lange die fertigungstechnische Yield-Rate nicht gerade wirklich niedrig ausfällt, dürften jene Salvage-Modelle die abrechnungstechnische Yield-Rate ziemlich hoch ziehen, denkbarerweise bis auf 90-95% bei kleinen und mittleren Chips. Nur bei den ganz großen HPC/AI-Chips wird dies schwieriger – aber die haben dann auch ganz andere Verkaufspreise.

Nebenpunkt No.2: Gut ist an der Aufstellung der maßvolle Anstieg der Waferpreise während der Chip-Krise 2021/22 zu sehen: Zwar erhöhte sich von 2020 auf 2021 der Preis für 5nm-Wafer, dies blieb jedoch mit +4,5% vollkommen im Rahmen. An der Preislage zu 7nm-Wafern soll sich angeblich sogar fast gar nichts geändert haben. Doch normalerweise sollten diese Fertigungsverfahren mit der Zeit günstiger werden – stabile Preise sind somit unnormal und sinnbildlich auch wie eine Preiserhöhung. Viel wichtiger ist aber, dass hiermit angezeigt wird, dass die Chipentwickler innerhalb der Chip-Krise mitmichten massive Preisaufschläge bei der Chipfertigung erdulden mussten. Dies kann für späte Bestellungen gegolten haben, aber eben nicht für vorgebuchte Kontingente – worüber das meiste des Geschäfts abgewickelt wird. Bei anderen Komponenten dürfte es durchaus beachtbare Preissteigerungen im Jahr 2021 gegegen haben, doch die reinen Chip-Preise blieben gemäß dieser Daten bei TSMC nahezu stabil.

Von der ComputerBase kommt ein weiterer iGPU-Performancevergleich von Radeon 680M vs 780M – letztere sowohl in Form des Asus ROG Ally als auch in Form eines entsprechenden Notebooks vertreten. Wieder einmal gibt es nur maßvolle Performance-Unterschiede zwischen Radeon 680M und 780M, welche allerdings auch wieder durch nicht ganz deckungsgleiche Speichertaktraten verzerrt sein könnten. Einen großen Unterschied wird die Radeon 780M auf Basis dieser Ergebnisse aber selbst unter identischer Speichertaktung nicht herausarbeiten können. Bemerkbar daneben das nominell erstklassige Performance-Ergebnis des ROG Ally Spiele-Handhelds, welches bei der durchschnittlichen Framerate sogar leicht besser als das Razer-Notebook mit klar höherer TDP herauskommt. Die Messungen zur Minimum-Framerate sehen den Handheld dann jedoch klar zurückliegend, an dieser Stelle zeigt sich dann wohl der Effekt der höheren TDP beider im Test befindlichen Notebooks.

Hardware avg fps 1% Perzentil
Radeon 780M (Ally) Asus ROG Ally Extreme, Ryzen Z1 Extreme, LPDDR5/6400, 35-43W 100% 83%
Radeon 780M (Notebook) Razer Blade 14 (2023), Ryzen 9 7940HS, DDR5/5600, 52-70W 96% 93%
Radeon 680M (Notebook) Asus ROG Zephyrus G14 (2022), Ryzen 9 6900HS, DDR5/4800, 55-61W 90% 92%
gemäß den Benchmarks der ComputerBase unter 5 Spiele-Titeln auf FullHD Niedrig/Medium