Verzug bis Jahresende jetzt amtlich Erste 14-nm-Prozessoren von Intel verzögern sich wegen hohen Defektraten

Intels CEO Brian Krzanich musste weitere Verzögerungen beim Launch der ersten 14-nm-Prozessoren bekanntgeben.
Intels CEO Brian Krzanich musste weitere Verzögerungen beim Launch der ersten 14-nm-Prozessoren bekanntgeben.

Intels "Tick-Tock"-Modell arbeitete in der Vergangenheit wie ein Uhrwerk: Alle 12 Monate gab es das Schrumpfen der Prozessgeometrien ("Ticks") oder eine neue Mikroarchtektur ("Tock"). Offenbar ist in den letzten Jahren doch mehr Sand ins Getriebe gekommen, als gewünscht – die ersten 14-nm-Chips werden jetzt erst im November oder Dezember ausgeliefert.

Wir hatten schon im März vermutet, dass der für Intel so wichtige „Back-to-School“-Verkauf am Ende der Sommerferien in den USA für die Broadwell genannten 14-nm-Prozessoren nicht mehr erreichbar ist. In einem Gespräch mit der Nachrichtenagentur Reuters erklärte CEO Brian Krzanich jetzt wörtlich: „Für Back-to-School müssen Sie sie [die Geräte] im Juli, August im Regal stehen haben. Das wird schwer“.

Die letzte Chip-Generation der Core-i-Prozessoren, die am Anfang eines Kalenderjahres ausgeliefert wurde, war Sandy Bridge im Jahr 2011 - der Launch fand im Januar statt, quasi unverzüglich wurde die Massenproduktion aufgenommen. Dies war die letzte Generation mit Planar-Transistoren, die Verzögerungen begannen bei der Überführung in die FinFET-Transistor-Technologie im Jahr 2012.

Ivy Bridge, die dritte Core-i-Generation, verzögerte sich im Jahr 2012 bereits in den April und 2013 kam Haswell im Monat Juni. Der Abstand von Sandy Bridge zu Ivy Bridge betrug also nicht mehr 12, sondern 15 Monate und der von Ivy Bridge zu Haswell 14 Monate.

Im April 2014 erklärte Krzanich, dass die 14-nm-Prozessoren Broadwell irgendwann im 2. Halbjahr 2014 ausgeliefert würden. Hofften die meisten Analysten – entgegen unseres bereits Ende März publizierten Artikels – immer noch, dass Intels CEO damit das 3. Quartal meinte und damit Chips für den “Back-to-School”-Verkauf verfügbar wären, ist diese Vorstellung mit dem neuen Statement endgültig beerdigt worden.

Wenn erste Geräte im November mit Broadwell-Chips auf den Markt kämen, würde der zeitliche Abstand zwischen Haswell und Broadwell 17 Monate betragen. Bereits 2015 soll dann der Broadwell-Nachfolger „Skylake“ verfügbar sein, was nur dann realistisch ist, wenn im „Tick-Tock-Modell“ höchstens wieder ein 12-Monats-Abstand wiederhergestellt werden kann. Schafft man dies nicht, würde mit 2015 erstmals seit 2009 wieder ein Jahr im „Tick-Tock“ entfallen – 2007 hatte Intel allerdings dieses Modell erst im November mit Penryn gestartet, es folgten November 2008 (Nehalem) und Januar 2010 (Westmere).

Dass die Fertigung bei immer kleineren Prozessgrößen zu höheren Defektraten führt, ist wenig verwunderlich und dass Intel bei rund 2,5 Mrd. Dollar Gewinn pro Quartal bald kein Geld mehr haben wird, ist auch kaum anzunehmen.

Nichtsdestotrotz droht der Fertigungsvorsprung von 2 Jahren gegenüber anderen Chip-Herstellern und Foundries zu schmelzen, wenn diese ihre ehrgeizgen Zeitpläne in die Realität umsetzen werden können: Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. (TSMC) will Ende 2014 den Tape-Out für seinen ersten Chip in einem 16-nm-FinFET-Prozess realisieren (eigentlich hat dieser 20-nm-Strukturen, wobei die Planar- durch FinFET-Transistoren ersetzt werden). Das erste Produkt könnte damit zum Back-to-School-Verkauf 2015 fertig sein und die Lücke zu Intel auf 1 Jahr oder weniger schrumpfen – in Abhängigkeit des Skylake-Launches.

Samsung hat bereits im Dezember 2012 den Tape-Out für 14-nm-Transistoren vorgenommen und will diese Technologie zusammen mit Globalfoundries auf die Strasse bringen – Samsung hat seinen 14-nm-Prozess im April 2014 dafür an die Foundry lizensiert. Die Serienfertigung wird in den Produktionsstätten von Samsung in Hwaseong (Korea) und in Austin (Texas) sowie in der Produktionsstätte von Globalfoundries in Saratoga (New York) stattfinden. Gerüchte besagen, dass erste Produkte schon Ende 2014 verfügbar sein könnten – in diesem Fall hätte man Intels Vorsprung komplett eingeholt. Anders als bei TSMC handelt es sich hier um eine echte Flächenskalierung mit höher verdichteten Gattern und kleineren SRAM-Bitzellen. Nur die Schaltmatrix des 20-nm-Prozesses wird beibehalten.

Die große Frage wird freilich sein, on TSMC bzw. Samsung/Globalfoundries nicht ähnlich hohe Defektraten erwarten wie Intel, die dann zu ähnlichen Verzögerungen führen, oder ob sie von den Erfahrungen des Chip-Riesen aus Santa Clara lernen konnten. Ende 2014 wissen Sie und wir mehr.