Intels Ex-Chef Gelsinger kommentiert Kontroverse um Ausbeute bei 18A
Der Fertigungsprozess "18A" ist Intels größter Hoffnungsträger. Ein Medienbericht darüber löste Verwirrung aus, die nun der Ex-Chef einordnet.
Hunderte Chips passen auf einen Wafer – hier bei Intels Meteor-Lake-Generation.
(Bild: c't)
"18A hat nur 10 Prozent Ausbeute" – so oder ähnlich war es in den vergangenen Tagen in vielen Berichten zu lesen. Das ist keine verkürzte Wiedergabe, die umstrittene Angabe über Intels kommendes Verfahren für Chipfertigung besteht wirklich nur aus dieser einen Zahl. Sie ist in einem Medienbericht aus Südkorea zu finden, ohne weitere Einordnung oder eine halbwegs konkrete Quellenangabe.
Veröffentlicht hat die Zahl die Onlineausgabe der Tageszeitung Chosun Ilbo, die vor über 100 Jahren gegründet wurde und jahrzehntelang die höchste Auflage in Südkorea hatte. Auch heute noch gilt sie als eines der Leitmedien des Landes. Die Angabe der 10 Prozent findet sich in einem Artikel über den Rauswurf von Pat Gelsinger bei Intel, der bis zum Anfang dieser Woche CEO des Unternehmens war.
Prozentangabe aus dem August 2024
Laut mehrere Maschinenübersetzungen, hier als Beispiel von DeepL wiedergegeben, heißt es dort: "Der 18-Angström-Prozess, den Intel im nächsten Jahr in Massenproduktion herstellen wollte, hatte nach Angaben von Branchenanalysten eine Ausbeute von weniger als 10 %. Daraufhin stornierte der Kunde Broadcom seine Aufträge für Intel-Halbleiter." Allein schon dieser Bezug auf Broadcom lässt aufhorchen, denn das Unternehmen hatte bereits im August 2024 erste eigene Chips mit 18A herstellen lassen, und war mit dem Ergebnis nicht zufrieden. Kurz darauf meldete Intel, dass seine eigenen Designs, nämlich die für 2025 vorgesehenen Architekturen "Panther Lake" und "Clearwater Forest" mit 18A bereits funktionstüchtig hergestellt werden konnten. Wie der Analyst Patrick Moorhead auf X berichtet, setzte Broadcom zudem nicht das damals aktuelle Entwicklerkit für seine mit 18A hergestellten Chips ein. Pat Gelsinger stimmte dem in einer Antwort zu. Moorhead betreibt auch den "Die Yield Calculator", mit dem man die Ausbeute überschlagen kann.
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Angaben zur Ausbeute, engl. "Yield", gab es darüber hinaus direkt Mitte 2024 sowohl von Broadcom wie Intel nicht. Sie gilt als Kenngröße für die Markreife eines Prozesses, also eines Verfahrens zur Herstellung von Chips. Was bei vielen Berichten um jeglichen Prozess unter den Tisch fällt: Der Yield ist direkt an die Chipgröße gebunden. Würde man auf einem Wafer, der Siliziumscheibe, aus der die Chips gesägt werden, nur einen Prozessor herstellen, so könnte die Ausbeute bei Null Prozent liegen, wenn es auf dem gesamten Wafer nur einen einzigen Defekt gibt. Bei nur einem Defekt auf einem Wafer von etwa 400 Chips liegt die Ausbeute bei gerundet 100 Prozent. Dabei bleibt die absolute Zahl der Defekte gleich, nur durch die Art der Anwendung des Prozesses – auf einen oder 400 Chips – ergibt sich eine entweder völlig untaugliche oder hervorragende Ausbeute.
Nicht jeder Chip eignet sich fĂĽr jeden Prozess
Die Dichte und Verteilung der Defekte, wie sie bei jeder Herstellung von Halbleitern entstehen – kein Wafer ist perfekt – ist jedoch viel wichtiger als die zur einzelnen Chipfläche relative Prozentzahl der Ausbeute. Wenn, was in der Branche durchaus üblich ist, ein Yield in Prozent angegeben wird, so bezieht sich das stets auf ein bestimmtes Chipdesign oder auf ein Mittel von verschiedenen, sehr ähnlichen Designs. Daher eignen sich verschiedene Prozesse auch bei nominal ähnlicher Strukturbreite unterschiedlich gut für verschiedene Arten von Halbleitern. Ist ein Prozess beispielsweise für hoch getaktete CPUs und GPUs gut geeignet, weil sich diese besonders teuer verkaufen lassen, so ist er nicht unbedingt für Speicherbausteine wie DRAM oder Flash attraktiv. Denn dabei geht es um möglichst geringe Kosten für jeden einzelnen funktionierenden Chip. Es kommt dann auf die Verteilung der Defekte auf dem Wafer an, nicht auf deren absolute Zahl.
Gelsinger: "Ausbeute nicht verstanden"
Dass die Prozentzahl allein eine wertlose Angabe ist, bestätigte nun auch Intels Ex-Chef Pat Gelsinger. Auf X schreibt er: "Jeder, der Prozentangaben der Ausbeute als Wert für die Güte eines Halbleiters ohne die Die-Größe benutzt, versteht die Ausbeute bei Halbeitern nicht." Gelsinger verwendet im Original hier den Begriff "semiconductor health", was im Chipgeschäft für die Eignung eines Prozesses für die Serienfertigung steht. Ein "healthy", also gesunder Prozess ergibt so viele funktionierende Chips, dass er sich für den Hersteller wie den Auftragsgeber wirtschaftlich lohnt.
Das muss Intel bei 18A auch unbedingt erreichen, und zwar schnell. Der Prozess ist nicht nur für die eigenen Chips vorgesehen, sondern soll das finanziell angeschlagene Unternehmen auch als echte Konkurrenz zu TSMC etablieren. Dieses ist der weltweit größte Auftragsfertiger für Chips und das Vorbild für "Intel Foundry", als das die Fertigungssparte in Gelsingers Zeit als CEO von Intel als nominal eigenständiger Unternehmensteil ausgegliedert wurde.
(nie)
