15-jährige Forschungs- und Entwicklungspartnerschaft erweitert

Samsung baut Power10-Chip für IBM

IBM erweitert die strategische Partnerschaft mit Samsung um die 7-nm-Chip-Fertigung. Dabei geht es um die Herstellung der nächsten Prozessoren-Generationen für die Server und Mainframes – zunächst Power10 und z15. Bisher baut der amerikanische Halbleiterhersteller Globalfoundries, der am 1. Juli 2015 die Chipfabriken der IBM übernommen hatte, die Server- und Mainframe-Prozessoren. Samsung hat die Produktion von 7-nm-Chips im Oktober aufgenommen.

  • Alte Power-Roadmap aus dem Jahr 2014 anläßlich der Vorstellung der Power8-Systeme.

  • Wird weiter ausgebaut: Fab S3 von Samsung in Hwaseong/Südkorea. Der Konzern will bis 2020 umgerechnet 6 Mrd. Dollar investieren, um die Fertigung von Chips mit Strukturgrößen bis zu 3 nm zu realisieren.

  • Die aktuelle Power-Roadmap (Stand August 2018)

Dieser neue Vertrag ist die logische Konsequenz der Entscheidung von Globalfoundries, die Entwicklung von 7-nm-Technologien zu stoppen und sich auf 12- und 14-nm-Technologien zu fokussieren. IBM braucht für seine Prozessor-Roadmap zwingend eine weitere Miniaturisierung der Strukturen auf den Chips; für Power10, ursprünglich mit 10 nm-Strukturen für 2020 avisiert, hält IBM sich in den aktuellen Roadmap-Grafiken bedeckt und nennt keine Strukturgröße mehr. Vermutlich hat IBM für das Design von Power10 dennoch an 10 nm festgehalten – und an 7 nm für Power11, wie in älteren Roadmaps avisiert.

Als Zeitpunkt der Auslieferung von Power10-Systemen nennt IBM nur noch den Zeitraum „2020+“, also voraussichtlich 2021, vielleicht auch schon 2020 oder doch erst 2022. Vorher – vermutlich 2019 – ist laut Roadmap noch Power9+ zu erwarten, mit unverändert 14-nm-Chips und bis zu 24 Cores, aber mit 350 GByte/s statt wie bisher 210 GByte/s Datentransferrate.

Mitglied der Open Power Foundation

Samsung, im April 2014 der im Herbst zuvor von IBM und Google gegründeten der Open Power Foundation beigetreten und der größte Chiphersteller der Welt (noch vor Intel), übernimmt laut Vertrag mit IBM die Herstellung von 7-Nanometer-Mikroprozessoren für die Power-Systeme, für die Mainframes der Z-und Linux-One-Serie abgeschlossen sowie außerdem für nicht näher spezifizierte Performance-Computing-Systeme und Cloud-Angebote. Die Vereinbarung erweitert eine bereits bestehende 15-jährige Forschungs- und Entwicklungspartnerschaft zur Definition der Leadership Roadmap für die Halbleiterindustrie.

Ziel ist es, die branchenführende Halbleiterfertigung von Samsung (es werden außer den Koreanern wohl nur noch Intel und die taiwanesische Foundry TSMC 7-nn-Prozessoren bauen) mit den CPU-Designs von IBM kombinieren, mit Blick auf Akzeleratoren, Memory und I/O-Bandbreite, aber auch Verschlüsselungs- und Komprimierungsgeschwindigkeit sowie Skalierung der Systeme.

Die Ankündigung erweitert die bereits 15-jährige Forschungs- und Entwicklungspartnerschaft beider Unternehmen zur Weiterentwicklung der Prozesstechnologie, die bereits einige Innovationen gebracht hat, wie beispielsweise da erste Nanosheet-Device für Strukturgrößen unter 5 nm, die Produktion des ersten 7-nm-Testchips der Branche und der ersten „High-K Metal Gate“-Foundry.

Vertrauensbeweis

„Wir freuen uns sehr darauf, unsere zehnjährige strategische Beziehung zu IBM mit unserer 7-nm-EUV-Prozesstechnologie auszubauen“, sagte Ryan Lee, Vice President Foundry Marketing bei Samsung Electronics. „Diese Zusammenarbeit ist ein wichtiger Meilenstein für das Foundry-Geschäft von Samsung, weil es ein Vertrauensbeweis in die hochmoderne Hochleistungs-EUV-Prozesstechnologie von Samsung ist.“

Das 7-nm-Verfahren von Samsung ist nur der erste Schritt der Fertigungskooperation, die auch in Richtung 5 nm und 3 nm fortgesetzt werden soll. Bei so kleinen Nano-Strukturen wird die Fertigung funktionierender Prozessor-Chips aufgrund quantenmechanischer Effekte immer schwieriger. Noch kleinere Strukturen sind nach dem heutigen Kenntnisstand wohl nicht mehr möglich, so dass Forschung und Entwicklung auch in andere Richtungen zielen – Akzeleratoren, schnellere Cache- und Connectivity-Strukturen oder 3D-Aufbau der Schaltungen.

Bildquelle: Samsung

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