1,4-nm-CPUs ab 2027: Samsungs Halbleiter-Fahrplan

Samsungs Chipauftragsfertigungs-Sparte Samsung Foundry will in den nächsten fünf Jahren zwei große Prozesssprünge vollziehen: Chips mit 2-Nanometer-Strukturen sollen ab 2025 in die Serienfertigung gehen, woraufhin 2027 Halbleiterbausteine mit 1,4-nm-Technik folgen. Dazwischen kommen üblicherweise verbesserte Versionen innerhalb einer Fertigungsgeneration.

Auf dem Samsung Foundry Forum 2022 sprach Firmenchef Si-young Choi über die Pläne der nächsten Jahre. Demnach will Samsung insbesondere den Chipanteil fürs High-Performance-Computing (HPC) erhöhen – in der Chipauftragsfertigung sind damit alle Prozessoren, Grafikchips und Beschleuniger für PCs, Server und Rechenzentren gemeint, also etwa auch Notebook-CPUs. Bisher produziert Samsung vornehmlich Smartphone-Hardware, ohne allerdings eine konkrete Verteilung zu nennen.

Einige Herangehensweisen schaut sich Samsung vom Weltmarktführer TSMC ab. So will Samsung künftig verstärkt spezialisierte Varianten seiner Fertigungsprozesse entwickeln, etwa HPC- und Low-Power-Ableger. Zudem will die Firma in das Kundenvertrauen investieren – hier gab es in den letzten Jahren immer wieder Berichte über eine schlechte Ausbeute funktionstüchtiger Chips, was Großkunden abschreckte.

AMD, Tesla und Qualcomm als potenzielle Kunden

Die Nachrichtenagentur Reuters zitiert Samsung-Sprecher, wonach sich die Foundry-Sparte mit AMD, Tesla und Qualcomm in Gesprächen für die 3-nm-Produktion befindet. Vor allem die zweite 3-nm-Generation ab 2024 könnte für die Unternehmen interessant sein, wenn Samsung seine Versprechen einhält. Die Produktion der ersten 3-nm-Generation läuft seit diesem Sommer.

Im Falle von AMD wäre eine Aufteilung der eigenen Chipdesigns zwischen TSMC und Samsung denkbar, ein kompletter Weggang von TSMC dürfte aber praktisch nicht infrage kommen. Ryzen- und Epyc-CPUs mit gestapeltem Cache etwa könnte Samsung überhaupt erst ab 2026 herstellen. Ab da will Samsung Chips ohne sogenannte Micro-Bumps stapeln – TSMC macht das schon heute.

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Optional viel mehr Produktionskapazität

Zudem wirbt Samsung mit einer Verdreifachung der Produktionskapazität bis zum Jahr 2027 – allerdings nur unter Vorbehalt, denn auch Samsung ist nicht vom Einbruch bei der Halbleiternachfrage gefeit. So plant Samsung den Bau neuer Halbleiterwerke beziehungsweise den Ausbau bestehender Standorte, ohne diese aber sofort in Betrieb zu nehmen.

Erst mit steigender Nachfrage sollen die Reinräume tatsächlich mit Lithografie-Systemen zur Belichtung von Silizium-Wafern ausgestattet werden. So will Samsung schnell auf Marktentwicklungen reagieren können, ohne große Fehlinvestitionen zu riskieren. Moderne Lithografie-Systeme mit extrem-ultravioletter (EUV-)Belichtungstechnik kosten fast 200 Millionen Euro; kommende High-NA-Belichter sogar rund doppelt so viel. Diese Geräte machen folglich einen Großteil der Kosten für ein neues Halbleiterwerk aus. Das erste sogenannte Shell-First-Werk entsteht in Taylor, Texas, direkt neben dem ersten aktuellen Neubau.

(mma)