mikrocontroller.net

Forum: Offtopic Halbleitermarkt - warum so "anders" ?


Autor: Ein Gast (Gast)
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Hallo,
ich hoffe das im richtigen Forum bin, aber leider muß mann ja für das 
Offtopicforum Angemeldet sein.
Warum ist bei den Halbleiterherstellern alles so anders ?
 Also da werden die schönsten IC's angekündigt oder durch Datenblätter 
beworben, sind dann aber nirgends zu erwerben. Bei Standard Controller 
wie der ATmega8 bestehen auf einmal Lieferengpässe usw. usw.
Die größten Kosten bei der Chipherstellung bestehen doch in der 
Entwicklung, der Halbleiterherstellung und für den Produktionsprozess 
(Reinsträume usw.), aber welcher IC jetzt auf den Halbleiter belichtet 
(?) wird sollte doch die Produktionskosten nicht so stark beeinflussen.
Das bei der Mikroprozessorherstellung teilweise immer "feinere" 
Belichtungtechniken (Wellenlänge) eingesetzt werden ist ja bekannt, aber 
bei den "Grobkram" dürfte der eigentliche Herstellungsprozess für die 
verschiedenen ICs doch nicht so verschieden sein.(?)

Oder sehe ich das alles zu einfach,was sind die Gründe für so seltsames 
Verhalten gegenüber den Kunden ?

Nur an der "bösen Wirtschaftskrise" kann es ja nicht liegen denn dieses 
für mich seltsame Verhalten tritt ja öfter auf.

MFG ein
         Gast

: Verschoben durch Moderator
Autor: Wolfgang H: (Gast)
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Ein Gast schrieb:
> Bei Standard Controller
> wie der ATmega8 bestehen auf einmal Lieferengpässe usw. usw.

Hi, "Ein Gast",

wenn ich richtig verstanden habe, wurden Halbleiterwerke geschlossen, 
die Produktion verlagert, eine Produktlinie durch einen Nachfolger 
abgelöst - und das alles nicht reibungslos.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Wilhelm (Gast)
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Ein Gast schrieb:

>Oder sehe ich das alles zu einfach,was sind die Gründe
>für so seltsames Verhalten gegenüber den Kunden ?

Wieso kommen mir ausgerechnet jetzt die LPC2300/2400-Serien von NXP 
wieder in Erinnerung? Die Dinger sind aber keineswegs übel, wenn sie 
einigermaßen funktionieren.

Da funktionierte der externe Speicherbus überhaupt nicht, als die ersten 
Exemplare an Kunden ausgeliefert wurden. Ein Bug! Mit anderen Worten: 
Die Bausteine waren noch nicht mal vollständig getestet. Das läßt etwas 
in die Herstellungsprozesse blicken. Die Kunden hatten die Hardware zur 
Bestückung bereits vorbereitet. Und dann die Überraschung: Nichts 
funktioniert! Alles für die Tonne, meist auf Kundenkosten.

Bei Errata in Bausteinen bekommst du gratis vom Hersteller mal eine 
Stange ICs als Ersatz. Deine teuren bestückten Muster sind aber für die 
Tonne.

Das alles konnte man vor etwa 3 Jahren in den entsprechenden Foren mit 
verfolgen.

Ja, da sind viele Details in so einem Entwicklungsprozeß, die man nicht 
sofort erfährt. Time to Market, da wird schon mal was mit heißer Nadel 
gestrickt. Den Begriff kennen wir doch alle. Und bezieht sich nicht 
unbedingt auf ein Bauteil, sondern oft auch die gesamte Anwendung für 
den Kunden. Die einen haben nicht ausgereifte Technik, und die anderen 
versuchen sich vielleicht in Marktmechanismen, um den Wert zu 
steigern???

Autor: A. K. (prx)
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Halbleiterprodukte, insbesondere solche mit komplexen 
Herstellungsprozessen wie Controller, werden nicht eben mal so aus dem 
Ärmel geschüttelt. Das dauert. Und es werden auch nicht alle hunderte 
bis tausende Produkte eines Herstellers gleichzeitig produziert, sondern 
mehr oder weniger nacheinander.

Das ist bei den Dingern folglich wie mit den Schweinen und dem nach 
ihnen bekannten Zyklus. Von Produktionsentscheidung bis zur Auslieferung 
dauert's etwas und die Planung, was wieviel produziert werden muss, ist 
mitten in der Krise eben vorsorglich etwas gedrosselt gefahren worden. 
Die Krise war aber schneller rum als geplant und nun klemmt es eben 
überall.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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Wilhelm schrieb:

> Bei Errata in Bausteinen ...

Puh, des E-Wort nimmt heute doch niemand mehr in den Mund.
Das heisst inzwischen viel schicker "Specification Update".

Autor: A. K. (prx)
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Soweit ich weiss aber nur bei Intel.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Dann melde dich doch bitte an anstatt einfach ein anderes Forum zu 
"mißbrauchen"!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Auf Wunsch eines einzelnen Herren (und da es durchaus zum Thema von
mikrocontroller.net passt) schiebe ich das mal ins OT-Forum.

Autor: Axel Laufenberg (axel_5)
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Es gibt ja auch noch andere Herstellungsschritte als nur das reine 
Produzieren des Siliziums. Das muss ja auch noch getestet werden, ein 
Gehäuse drum usw. usf. Und die Tester und Gehäusefertigungsmaschinen 
sind durchaus nicht billig. Man kann also durchaus eine grosse Menge 
Chips fertigen, die Testerei und die Gehäuse sind aber unterschiedlich. 
Da kaum vorherzusagen ist, wie viele Bausteine von welchem Typ benötigt 
werden kommt es da schon mal zu Engpässen.

Dazu kommt, dass bei der letzten Delle die Einkäufer die Lager wirklich 
komplett leergeräumt haben. Denn ein Einbruch beim Endverbraucher von 
20-30%, wie wir ihn in den letzten Jahren gesehen haben, führt zu einer 
Lagerreduzierung beim Produkthersteller und kommt als ein Einbruch von 
100% beim Halbleiterhersteller an, weil erstmal die Lager aufgebraucht 
werden und für eine Weile gar nichts gekauft wird. Wenn dann der 
Endverbraucher wieder 10% mehr kauft, führt das dazu, dass alle 
plötzlich ihre Lager auffüllen wollen und sogar mehr kaufen als vor der 
Delle.

Dummerweise ist so eine Waferfertigung nicht so schnell runter und 
wieder hochgefahren. Bis das wieder läuft, gibt es dann massive 
Engpässe.

So führen dann kleine Schwankungen beim endverbraucher zu grossen 
Einbrüchen beim Hersteller.

Gruss
Axel

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Neue Bauteile werden halt erst so richtig produziert, sobald mal ein 
grosser Abnehmer einen Auftrag sichert und das Zeug dann auch (möglichst 
regelmässig) abnimmt.
Die Zeiten sind vorbei in denen einfach mal losproduziert wird, in der 
Hoffnung, dass es dann schon jemand kaufen wird.

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
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Ich verstehe manche Firmen nicht: Im Forum Markt werden Schaltkreise
vom Typ NE567 für verhältnismäßig viel Geld verkauft. (das soll keine
Kritik sein, es fiel mir nur auf)

Diese Bausteine werden offenbar gerne benutzt und trotzdem hat der
Hersteller die Produktion aufgegeben. Das paßt doch nicht zusammen.

Normalerweise müßte es bei dem Hersteller heißen: "Mensch, die Dinger
verkaufen sich wie verrückt, -wir produzieren jetzt wie die armen
Irren und schwimmen in Münzen und Scheinen!"
Da diese Sorte ja schon einmal produziert wurde, hat man doch schon
die Belichtungsmasken und was man sonst noch dafür braucht.

Kopf kratz
Paul

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
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Edith: TCA965 meine ich, nicht NE567
(Das kommt davon, wenn man seine Kramkiste durchsucht...)
MfG Paul

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Paul Baumann schrieb:

>Da diese Sorte ja schon einmal produziert wurde, hat
>man doch schon die Belichtungsmasken und was man sonst
>noch dafür braucht.

Belichtungsmasken ja, aber vielleicht haben sie den alten Maschinenpark 
nicht mehr, der dazu gehörte? Da wird ja auch gelegentlich was auf den 
neuesten Stand und neuere Prozesse gebracht bzw. verschrottet.

Übrigens passierte es mir vor Jahren schon mal, daß ich vom Distributor 
nagelneue ICs bekam, die laut Bausteincode aber älter als 15 Jahre 
waren. Das waren CMOS-4000. Möglicherweise wurden solch einfache 
Bauteile auch auf Halde produziert.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Paul Baumann schrieb:
> Diese Bausteine werden offenbar gerne benutzt und trotzdem hat der
> Hersteller die Produktion aufgegeben.

Wenn keine einzige Produktionslinie mehr da ist, die die seinerzeitige
Technologie noch herstellen kann, würde eine Fortführung des Produkts
nahezu einem Neuentwurf gleichen.  Und der muss sich dann erstmal
rechnen.  Beispiel: MAX038, Funktionsgenerator, der statt der ca.
1 MHz der Standard-x8038-ICs (die es von mehreren Herstellern gibt,
wenn ich mich recht entsinne) bis 20 MHz ging.  War entsprechend
teuer, aber Maxim hat ihn eingestellt, nachdem der (externe) Hersteller
der Chips diese Technologie nicht mehr fertigen kann.  Vergleichbare
Funktionsgeneratoren baut man heutzutage sicherlich eher mit einem
DDS auf, daher lohnt ein Redesign dann wohl nicht.

Autor: A. K. (prx)
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Wilhelm Ferkes schrieb:

> Belichtungsmasken ja, aber vielleicht haben sie den alten Maschinenpark
> nicht mehr, der dazu gehörte?

Wobei Philips die letzte Fabrik für die urtümliche Technik des NE555 
schlichtweg abgebrannt ist, sonst wäre das Ding wohl auch 40 Jahre 
später noch in Produktion. Seither gibt's den nur noch von anderen 
Herstellern.

Autor: Axel Laufenberg (axel_5)
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>Im Forum Markt werden Schaltkreise
>vom Typ NE567 für verhältnismäßig viel Geld verkauft. (das soll keine
>Kritik sein, es fiel mir nur auf)

>Diese Bausteine werden offenbar gerne benutzt und trotzdem hat der
>Hersteller die Produktion aufgegeben.

Gerne benutzt ist relativ. Selbst wenn im Forum 1000 Stück verkauft 
würden, ist das ein Umsatz von vielleicht 5000 €. Wenn man so eine 
Fertigungslinie auslasten will, muss man die in Millionen Stückzahlen 
verkaufen, sonst nimmt die nur Platz weg und kostet. Solche Stückzahlen 
erreichen diese Bausteine aber bei weitem nicht mehr. Dann gibt es für 
die alten Maschinen ja auch keine Ersatzteile mehr, die 
Bedienungsmanschaft geht in Rente usw. usf. Irgendwann ist dann der 
Ärger den Nutzen nicht mehr wert.

Gruss
Axel

Autor: A. K. (prx)
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Wobei ich auf Herstellerseiten schon Infos begegnet bin, nachdem manche 
Produktionen mit Einstellung der Fertigung vom Originalhersteller an 
Spezialhersteller für ebensolche Altbausteine weitergegeben wurden. 
Möglicherweise aufgrund wichtiger Kunden, die sonst laut werden könnten. 
Billig sind solche Ersatzteile dann aber sicherlich nicht.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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A. K. schrieb:

>> Belichtungsmasken ja, aber vielleicht haben sie den alten
>>Maschinenpark nicht mehr, der dazu gehörte?

>Wobei Philips die letzte Fabrik für die urtümliche Technik
>des NE555 schlichtweg abgebrannt ist, sonst wäre das Ding
>wohl auch 40 Jahre später noch in Produktion. Seither gibt's
>den nur noch von anderen Herstellern.

Haben die in der Regel nicht heute alle Fabless Foundry? Und davon gibt 
es gar nicht soooo viele, nur ein paar große. Das ist zumindest mein 
Wissensstand, der aber auch schon ein paar Jahre alt ist.

Autor: A. K. (prx)
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Wilhelm Ferkes schrieb:

> Haben die in der Regel nicht heute alle Fabless Foundry? Und davon gibt
> es gar nicht soooo viele, nur ein paar große. Das ist zumindest mein
> Wissensstand, der aber auch schon ein paar Jahre alt ist.

Für die extrem investitionsträchtige Spitzentechnik beispielsweise der 
22nm Klasse trifft das zu. Da können nur wenige mithalten.

Aber wenn man die gesamte Branche betrachtet, dann sind die solcherart 
hergestellten Komponenten in der Minderheit. Es gilt ja dieser Tage 
schon als grosser Schritt, wenn ein Mikrocontroller von 130nm auf 90nm 
umgestellt wird. Von anderen Komponenten wie Transistoren, Analog-ICs 
usw ganz abgesehen - gut eingeführte und in grossen Stückzahlen 
produzierte Leistungselektronik wie die 78xx Regler profitiert nicht von 
kleineren Strukturen.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
Datum:

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A. K. schrieb:

>Wobei Philips die letzte Fabrik für die urtümliche Technik
>des NE555 schlichtweg abgebrannt ist,

Ich erinnere mich gerade an die Hannover-Messe, wo wir 1977 als 
Post-Azubis mal einen Tag hin reisten. Dort staubte ich am Philips-Stand 
damals die erste Blinkschaltung mit NE555 und einer LED ab. Ein Bausatz, 
mußte ich zu Hause zusammen löten, hatte 2 Potis für Frequenz und 
Periodendauer...

Natürlich gab es da auch hochwertigere Technik, z.B. Eingabe-Terminals 
mit 7-Segment-Displays, oder ne Lichtbogenlampe hinter einem 
geschwärzten Fenster, damit man sich nicht gleich verbrennt oder die 
Augen verblendet. Die Japaner führten draußen im Freien Gabelstapler und 
Bagger im Grenzbereich vor, wie Stuntmen... Die Technik war auch damals 
höchst interessant.

Autor: Bernd T. (bastelmensch)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Übrigens passierte es mir vor Jahren schon mal, daß ich vom Distributor
> nagelneue ICs bekam, die laut Bausteincode aber älter als 15 Jahre
> waren. Das waren CMOS-4000. Möglicherweise wurden solch einfache
> Bauteile auch auf Halde produziert.

Vor zwei Wochen habe ich 50 Stk. 74LS257 in Dil eingekauft. Datecode 
9144, die Stangen nicht mal verstaubt.
Anscheinend ist da was dran mit der Halde. Überdacht und staubfrei. :-)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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A. K. schrieb:

> Aber wenn man die gesamte Branche betrachtet, dann sind die solcherart
> hergestellten Komponenten in der Minderheit.

Trotzdem leisten sich immer weniger Firmen eigene Fabs.  Einzig Maxim
betont das noch als strategische Entscheidung, die anderen haben nach
und nach viele davon verscherbelt und geben dann lieber in der gleichen
Fab in Auftrag.  So gesehen bei Atmel (Heilbronn, Fab jetzt Tejas
Silicon), ZMD (Dresden, jetzt XFab), oder halt AMD (Dresden, jetzt
Global Foundries).

> Es gilt ja dieser Tage
> schon als grosser Schritt, wenn ein Mikrocontroller von 130nm auf 90nm
> umgestellt wird.

Ja klar, weil es halt auch Nachteile hat, auf kleinere Strukturgrößen
zu gehen.  Die Spannungsfestigkeit sinkt, und eine riesige Latte an
Levelshiftern an der Peripherie kostet eben auch Fläche und damit
Geld, die Leckströme steigen.  Die theoretisch mögliche höhere
Verarbeitungsgeschwindigkeit der Gatter nützt dir ohnehin nichts, wenn
du dann deine Zeit nur damit verwartest, bis der Flash ausgespuckt hat,
was als nächster Befehl abgearbeitet werden soll.  Flash ist nach wie
vor vergleichsweise langsam.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Ooch, so eine Strukturgrößenverkleinerung von 120 nm auf 90 nm macht ja 
schon was ordentlich her, die wirkt ja nicht nur quadratisch, sondern 
kubisch.

Was war ich doch bei einem neueren ARM-Controller mal überrascht, was 
der gegenüber einem wesentlich weniger leistungsfähigen 
Konkurrenzprodukt für eine Energieeinsparung hatte. Und das waren 32 bit 
vs. 8 bit, von der Leistungsfähigkeit also mal ganz abgesehen.


Bernd T. schrieb:

>Vor zwei Wochen habe ich 50 Stk. 74LS257 in Dil
>eingekauft. Datecode 9144, die Stangen nicht mal
>verstaubt.

Hattest du einen bestimmten Grund, für die 74LS nicht ersatzweise 74HCT 
zu wählen?

Wenn wir schon dabei sind: Bei mir waren es Motorola MC14000UB. Sieht 
sogar nach alten A-Serien aus, unbuffered. Gekauft: Etwa 1996. Datecode: 
7945. Einen davon bewahrte ich mir als Museumsstück auf.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Ooch, so eine Strukturgrößenverkleinerung von 120 nm auf 90 nm macht ja
> schon was ordentlich her, die wirkt ja nicht nur quadratisch, sondern
> kubisch.

Wenig bis gar nicht.  Ist ja nicht so, dass du mit einer Halbierung
der Strukturgröße jetzt noch eine weitere komplette aktive Lage
drüber stapeln könntest.

> Was war ich doch bei einem neueren ARM-Controller mal überrascht, was
> der gegenüber einem wesentlich weniger leistungsfähigen
> Konkurrenzprodukt für eine Energieeinsparung hatte.

Eine Strukturbreitenverringerung spart erstmal nicht viel an Energie,
nur durch die kleiner werdenden Kapazitäten.  Wenn sich der Controller
jedoch die größte Zeit im Schlaf befindet, dann entsteht der größte
Anteil im Energierverbrauch aus dem Ruhestrom, und da kann der höhere
Leckstrom kleinerer Strukturen schnell kontraproduktiv sein.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Jörg Wunsch schrieb:

>Eine Strukturbreitenverringerung spart erstmal nicht viel
>an Energie, nur durch die kleiner werdenden Kapazitäten.

Wie gesagt, die Strukturverkleinerung macht sich kubisch bemerkbar. Über 
mehrere Lagen sprach ich gar nicht mal. 100 Millionen Transistoren in 
einem Controller erhalten geringere Betriebsströme, und haben auch 
geringere Schaltkapazitäten.

Und wieso befindet sich ein Controller hauptsächlich im Schlaf, den man 
wegen seiner Performance auswählte?

Autor: A. K. (prx)
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Wilhelm Ferkes schrieb:

> Wie gesagt, die Strukturverkleinerung macht sich kubisch bemerkbar.

Worauf bezogen?

> Über mehrere Lagen sprach ich gar nicht mal. 100 Millionen Transistoren

Für einen Flash-Mikrocontroller scheint mir das etwas hoch gegriffen.

Wir sollten vielleicht mal klären, ob hier die Kategorien ATmega8, 
Cortex-M3 oder Cortex-A8 gemeint sind.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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A. K. schrieb:

>> Wie gesagt, die Strukturverkleinerung macht sich kubisch bemerkbar.

>Worauf bezogen?

Ja, was wird da wohl kleiner, und braucht weniger Energie?

Autor: A. K. (prx)
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Wird das IC also in der dritten Potenz kleiner?

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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A. K. schrieb:

>Wird das IC also in der dritten Potenz kleiner?

Das IC soll ja irgendwie noch greifbar und layoutbar sein, da liegen 
wohl Grenzen.

Wenn du es so möchtest, und erst mal keine Leistungstreiber oder 
Pegelwandler und sonstige Spezialitäten im Spiel sind, ja.

Bei einem komplexen Controller gewinnt man bei gleichem Silizium eine 
zunehmende Funktionalität, und zwar (fast) kubisch. Die Vergangenheit 
und Moores Law beweisen es doch. Auf der selben Fläche wie ehemals bei 
einem NAND-Gatter ist heute ein moderner Controller. So, das wird aber 
auf Grund der kleinen Strukturen, die gerade eben so beherrscht werden, 
zunehmend schwierig, ist aber auch bekannt.

Bei der Leistungsfähigkeit eines heutigen PC, gebaut mit 
80486-Silizium-Strukturen von 1993 (ich weiß nicht was die damals genau 
hatten), könntest du dir heute wohl mal eine neue Energieleitung ins 
Haus einbauen lassen, wenn die Halbleiterstrukturen nicht auch 
geschrumpft wären...

Autor: Gastino G. (gastino)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Gekauft: Etwa 1996. Datecode:
> 7945. Einen davon bewahrte ich mir als Museumsstück auf.

Eine Frage am Rande:
Wie ist dieser Datecode eigentlich zu interpretieren? KW45 des Jahres 
1979? Wo findet man diesen Datecode?

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Gastino G. schrieb:

>Eine Frage am Rande:
>Wie ist dieser Datecode eigentlich zu interpretieren?
>KW45 des Jahres 1979? Wo findet man diesen Datecode?

Auf dem Stempelaufdruck oben auf dem Chip. Meistens in einer zweiten 
Zeile unter der Bezeichnung.

Ja, so ist es weitgehend üblich. Aber längst nicht immer. Genauen 
Aufschluß geben meist Datenblätter, oder andere Beschreibungen des 
Herstellers.

7945, ich glaubte zuerst zu träumen. Dann ging ich anderen Merkmalen 
nach, z.B. dem Material und Oberfläche, suchte andere IC des Herstellers 
aus dieser Zeit. Dann haben Hersteller zu bestimmten Zeiten (Jahren) 
auch bestimmte Schriftarten... Es läßt sich daraus durchaus einiges 
interpretieren und vergleichen.

Bei einem Feld- Wald- und Wiesen- Transistor ist das wohl gerade mal 
wurscht, ob der neu oder 40 Jahre alt ist, wenn es der selbe Typ mit den 
selben Daten ist... Die haben i.d.R. auch keine weiteren aufgedruckten 
Codes. Aber beim Low-Tech-IC habe ich geschmunzelt. Da ist ja nach 15 
Jahren Lager keine wirkliche Alterung, höchstens technologisch 
betrachtet...

Autor: Gastino G. (gastino)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Auf dem Stempelaufdruck oben auf dem Chip. Meistens in einer zweiten
> Zeile unter der Bezeichnung.

Ahja, danke.

Ich habe zufällig eine SN76660N hier herumliegen, auf dem in der zweiten 
Zeile "FF7545" gedruckt ist. Würde das bedeuten, dass der aus der KW45 
des Jahres 1975 ist oder deutet hier das "FF" auf irgendwas anderes hin?
Sorry für mein OT. :)

Autor: A. K. (prx)
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Wilhelm Ferkes schrieb:

> Ja, was wird da wohl kleiner, und braucht weniger Energie?

Das frage ich doch dich. Ob du das auf die Grösse beziehts, das Salär 
vom CEO oder auf das Produkt aus beidem.

Die Grösse pro Transistor schrumpft jedenfalls näherungsweise 
quadratisch, nicht kubisch, die Taktfrequenz wächst nicht mehr 
wesentlich und dass der Energieverbrauch allein durch die Strukturgrösse 
sinkt ist auch keine ausgemachte Sache mehr - ohne modifizierte 
Herstellungstechniken an anderer Stelle wäre das mittlerweile schon 
umgekehrt.

Autor: Axel Laufenberg (axel_5)
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>Das IC soll ja irgendwie noch greifbar und layoutbar sein, da liegen
>wohl Grenzen.
die Grenzen liegen jeweils im Anschluss der Bond Drähte dadurch ist die 
Breite das Anschlüsse vorgegeben und über die Zahl der Anschlüsse dann 
eben die Mindestfläche des Siliziums.

>Bei einem komplexen Controller gewinnt man bei gleichem Silizium eine
>zunehmende Funktionalität, und zwar (fast) kubisch.
Nein, das ist quadratisch. Bei halbierter Strukturgrösse bekommt man 4 
mal so viele Transistoren unter.

>Die Vergangenheit
>und Moores Law beweisen es doch. Auf der selben Fläche wie ehemals bei
>einem NAND-Gatter ist heute ein moderner Controller. So, das wird aber
>auf Grund der kleinen Strukturen, die gerade eben so beherrscht werden,
>zunehmend schwierig, ist aber auch bekannt.

Das wird nicht zunehmend schwierig, das war vor 10 Jahren schon genauso 
schwierig.

>dass der Energieverbrauch allein durch die Strukturgrösse
>sinkt ist auch keine ausgemachte Sache mehr
Beim Vergleich 150nm zu 90 nm ist es vor allem die reduzierte Spannung. 
Die geht im Quadrat in die Verlustleitung ein. Die Kapazitäten dann noch 
linear, so kam man dann auf einen kubische Zusammenhang, wenn man die 
richtigen Technologien vergleicht.

Allerdings werden bei 90nm die Leckströme wieder grösser, die dann bei 
65nm schon relevant werden. Durch spezielle Verfahren hat man das aber 
bei noch feineren Strukturen wieder in den Griff bekommen. Die bedingen 
aber zusätzliche Fertigungsschritte, die wieder kosten.

>Ooch, so eine Strukturgrößenverkleinerung von 120 nm auf 90 nm macht ja
>schon was ordentlich her, die wirkt ja nicht nur quadratisch, sondern
>kubisch.
>Was war ich doch bei einem neueren ARM-Controller mal überrascht, was
>der gegenüber einem wesentlich weniger leistungsfähigen
>Konkurrenzprodukt für eine Energieeinsparung hatte. Und das waren 32 bit
>vs. 8 bit, von der Leistungsfähigkeit also mal ganz abgesehen.
Der Vergleich 8-Bitter zu 32-Bitter entspricht eher einem 
Technologiesprung von 250nm (2,5V) auf 90nm (1,5V), was die enormen 
Einsparungen beim Stromverbrauch und Steigerungen bei der Performance 
erklärt.

Gruss
Axel

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Gastino G. schrieb:

>Ich habe zufällig eine SN76660N hier herumliegen, auf dem
>in der zweiten Zeile "FF7545" gedruckt ist. Würde das
>bedeuten, dass der aus der KW45 des Jahres 1975 ist oder
>deutet hier das "FF" auf irgendwas anderes hin?

Das FF kann alles mögliche sein, z.B. Info über die verwendete 
Fertigungsanlage, das Los, oder den Produktionsstandort. Einfach aus 
Rückverfolgbarkeitsgründen wohl. Eine 4-stellige Zahl, wenn sie auch 
noch in einen vernünftigen Wert hat, ist meist der Datecode, aber nicht 
mit absoluter Sicherheit!

Ich bin jetzt überfragt, ob dieser Baustein heute noch gängig ist. Du 
solltest dir mal das Datenblatt herunter laden. Exakt von diesem 
Hersteller. SN klingt ein wenig nach TI.

Selbst bastele ich gelegentlich noch mal was mit z.B. 741-ern, oder auch 
mit TTL-Gattern. Aus den 1970-er Jahren. Einfach nur, weil die bereits 
in meiner Bastelkiste von Anno Tobak liegen. Das macht echt keinerlei 
Probleme. Wenn es nur mal auf eine Grundschaltung eines OP ankommt, da 
muß ich nicht extra den neuesten modernsten Baustein bestellen, den es 
gerade gibt.

>Sorry für mein OT. :)

Nee, das passt schon! Ein paar Ausschweifungen beleben jedes Thema, 
solange es nicht zu sehr abweicht.


A. K. schrieb:

>Die Grösse pro Transistor schrumpft jedenfalls
>näherungsweise quadratisch, nicht kubisch,

A. K., ich weiß ja, daß du gerne ins kleinste Detail möchtest. ;-)

Mein einfaches Verständnis für die Miniaturisierung eines Bauteiles ist 
ja, daß nicht nur Länge und Breite schrumpfen, sondern auch die Höhe. 
Über Details müssen wir uns aber auch nicht streiten, denn erstens 
stecke ich gar nicht mehr so tief in der aktuellen Mikroelektronik drin, 
da ich nie in die Halbleiterentwicklung wollte, und zweitens, sind die 
Herstellungsprozesse heute überaus komplex und trickreich geworden, daß 
man sie nicht einfach mal mit einem Blick durchschaut. Da wird ja 
kontinuierlich auf höchstem Niveau dran geforscht. Und es gibt 
meterweise Literatur dazu, wenn man sich das antun möchte. Selbst wenn 
ich z.B. mal den Hans Lacour (Bauelemente, Halbleitertechnik) von 1978 
aufschlage, da ist es teilweise schon herrlich (un)gemütlich und sehr 
theoretisch!

Zu immer kleiner werdenden Strukturen nervte ich damals meinen 
Halbleiter-Prof., wie es denn mit der Beherrschung der 
Bausteinlebensdauern aussieht. Heute kann man sich sowas wohl in 
Spezifikationen des Herstellers aus dem Internet herunter laden. Die 
Prozessoren in PCs werden ja gelegentlich mehr als nur handwarm. Und 
Wärme, ist ja ein exponentieller Beschleunigungsfaktor für 
Festkörpervorgänge. Thema war das Ausdiffundieren der Dotierung unter 
thermischer Beanspruchung, also Alterung, auch 
Rekristallisierungsvorgänge. Und sowas hat bei kleiner werdenden 
Strukturen auch zunehmend Einfluß. Der Mann sagte mir damals: Nach mehr 
als 10 Jahren liegt der 486 eh auf dem Schrott, den möchte dann sowieso 
niemand mehr. Ebenso wie ein 10 Jahre altes Handy. Ich sprach das Thema 
deswegen an, weil ich als finanziell klammer Student und Bastler mir 
damals ausrangierte Halbleiter auf dem Schrottplatz suchte. Die kosteten 
nichts, und hatten nur die Mühe des Auslötens, für Bastelzwecke immer 
noch gut. Das waren auch ganz interessante Erfahrungen. Da kamen mir 
Spannungsregler 78xx unter, denen man die thermische Beanspruchung 
äußerlich deutlich ansah, und die Ausgangsspannung auch schon 25 Prozent 
unter dem Nominalwert lag.


Axel Laufenberg schrieb:

>Das wird nicht zunehmend schwierig, das war vor 10 Jahren
>schon genauso schwierig.

Moores Law gilt ja immer noch.

>>Bei einem komplexen Controller gewinnt man bei gleichem
>>Silizium eine zunehmende Funktionalität, und zwar (fast)
>>kubisch.

>Nein, das ist quadratisch. Bei halbierter Strukturgrösse
>bekommt man 4 mal so viele Transistoren unter.

Das ist eine interessante Frage, ob ein Wafer denn auch dünner wird oder 
zur Ausbeute beliebig dünn geschnitten werden kann. Möglicherweise 
ergibt das für die Praxis tatsächlich keinen Sinn.

Autor: A. K. (prx)
Datum:

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Wilhelm Ferkes schrieb:

> Das ist eine interessante Frage, ob ein Wafer denn auch dünner wird oder
> zur Ausbeute beliebig dünn geschnitten werden kann.

Die Dinger sind fast 1mm dick, da spielt die aktive Zone kein Rolle. Ist 
eher so, dass die Wafer dicker statt dünner werden. Jedenfalls dann, 
wenn der Hersteller zusammen mit der Strukturverkleinerung auf grössere 
Wafer umstellt. Die Handhabbarkeit lässt grüssen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Wafer_(electronics)#W...

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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A. K. schrieb:
> Ist
> eher so, dass die Wafer dicker statt dünner werden.

In der Regel werden sie als vereinzelte Chips dann noch dünner
geschliffen (oder schon vor dem Sägen? bin ich mir jetzt nicht ganz
sicher), damit der Wärmewiderstand geringer wird.

Ja, die aktive Zone spielt da keine große Rolle im Vergleich zur
Gesamtdicke, von daher ist es eben egal, ob man durch die Verkleine-
rung in Z-Richtung auch weniger Platz braucht.  Der Preis des fertigen
ICs wird nicht primär durch den Preis der rohen Siliziumscheibe
bestimmt, zumindest nicht, wenn man mehr als nur einen 2N3055 bauen
will. ;-)

Autor: A. K. (prx)
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Wilhelm Ferkes schrieb:

> Strukturen auch zunehmend Einfluß. Der Mann sagte mir damals: Nach mehr
> als 10 Jahren liegt der 486 eh auf dem Schrott, den möchte dann sowieso
> niemand mehr.

Typisch Prof. Von der Praxis keine Ahnung, sieht nur seinen PC auf dem 
Tisch und das Geschreibsel seiner Studenten. Serverräume und 
Produktionsanlagen sind oft die reinsten Museen.

Ich habe in der Firma ein paar weiterhin vollproduktive Server mit 
PPC604e stehen, vor 10 Jahren gekauft, technisch Stand 1996. Da steht 
auch ein stinknormaler Alt-PC anno 486 mit DOS drauf und ISA-Bus, der 
nix anderes tut als Türen zu öffnen, und das muss der heute nicht 
schneller als damals.

Letztes Jahr wurde eine brandneue Produktion aufgebaut: mit Arcnet als 
Kommunikationmedium zwischen den Anlagenteilen (kennt das noch wer?). 
Ich war platt als ich das Koax-Panel Stand Anfang 80er-Jahre sah.

> Ebenso wie ein 10 Jahre altes Handy.

Kenne eine Frau mittleren Alters, die nach wie vor ein steinaltes Handy 
verwendet, so'n Monster mit Antennenstummel wie Ende 90er üblich. Unter 
Anderem weil sie das Ding in der Handtasche problemlos wiederfindet.

Autor: Axel Laufenberg (axel_5)
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Die Wafer werden so dünn wie möglich geschnitten, weil man dann mehr aus 
so einem Siliziumkristall herausbekommt.

Die aktive Schicht wird allerdings dicker, weil man mehr Lagen braucht, 
um die zunehmende Zahl an Transistoren zu verdrahten. Früher hat man 
zwei Metallisierungsebenen gebraucht um die Transistoren zu verdrahten, 
heute braucht es fast ein dutzend um die wesentlich höhere Dichte zu 
verdrahten. Ist wie bei den Leiterplatten, da reicht eine zweiseitige 
schpn lange nicht mehr aus.

Gruss
Axel

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