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sabato, Feb 03

Google: i chip non possono essere più economici, il costo per transistor è fermo da 10 anni

da Hardware Upgrade :

È da un po’ di tempo che ci si chiede come mai, con l’arrivo di processi produttivi avanzati, il costo dei chip rimanga stabile o tenda addirittura all’aumento. Per rispondere a questa domanda, Milind Shah di Google ha riproposto e approfondito una ricerca di Zvi Or-Bach, amministratore delegato di MonolithIC 3D, risalente al 2014. In sintesi, il problema risiede nel costo dei transistor che non diminuisce da ormai dieci anni, anzi sarebbe perfino aumentato incidendo chiaramente sul prezzo finale.

L’aumento del costo emerge in particolar modo con i processi produttivi più recenti – come 7 nm, 5 nm e 3 nm – i quali richiedono macchinari estremamente sofisticati per la produzione dei transistor, ognuno dei quali raggiunge prezzi nell’ordine delle centinaia di milioni di dollari. Un esempio è la ASML Twinscan NXE, una macchina per la litografia EUV che, per singola unità, ha un prezzo di 200 milioni di dollari.

Questo si traduce in un costo inevitabilmente più alto per quei chip che sfruttano processi produttivi all’avanguardia. Il grafico presentato da Shah sul costo dei transistor è piuttosto chiaro e dimostra che, se da un lato i processi produttivi avanzati consentono di estrarre un numero maggiore di chip da ogni wafer, dall’altro la loro adozione comporta una spesa maggiore per i produttori, il che restituisce un costo dei transistor che continua ad aumentare nel tempo.

Per tali motivi, sempre più produttori stanno passando a design disaggregati per i loro chip. La prima a introdurre questo tipo di soluzione nel settore mainstream è stata AMD che, con i processori Ryzen, ha sfruttato la struttura a chiplet, garantendo prestazioni maggiori a costi ragionevoli. Più di recente, abbiamo visto anche Intel ha sposare il design modulare a “tile” con i processori mobile Core Ultra (Meteor Lake), progetto che verrà ripreso anche dalla nuova generazione di soluzioni desktop.

Tuttavia, il design a chiplet – che sfrutta processi produttivi diversi per la realizzazione di un singolo chip – è più affamato di energia. Inoltre, l’integrazione multi-chiplet è un lavoro ingegneristico piuttosto costoso, il che lo rende sconveniente soprattutto per i piccoli produttori che sviluppano chip per scopi specifici. In ultima analisi, ma non per importanza, ottenere l’allocazione sui nodi produttivi non è semplice e questo potrebbe rallentare la disponibilità oltre a rappresentare un’ulteriore spesa.

In estrema sintesi, cosa ci dice l’analisi di Shah? Molto semplicemente, che l’accelerazione della produzione, fonte solitamente di risparmio per i chipmaker, è compensata da un costo superiore per le tecnologie avanzate ragione per cui contrarre il prezzo finale di vendita allo stato attuale è impossibile.

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