Apple iPhone 7: Samsung liefert bereits Samples des A9 Chipsatz mit 14 nm

[Redaktion]

Angeblich erhält Apple von Samsung bereits erste Samples seines in 14 Nanometer FinFET-Technik gefertigten A9 Chips, der künftig im iPhone 7 für Performance sorgen soll. Hergestellt wird der Applikationsprozessor (AP) in den USA.

http://www.notebookcheck.com/Apple-iPhone-7-Samsung-liefert-bereits-Samples-des-A9-Chipsatz-mit-14-nm.132323.0.html

[JKM]

Interessant.
Mittlerweile würde ich jede Struktur-Verkleinerung als Milenstein in der Produkt-Entwicklung sehen. Denn wenn wir uns an 250nm, 180nm, 130nm, 90nm, 65nm, 45nm erinnern, dann hat sich eigentlich nicht so viel getan, außer dass ein 35W-Pentium 3 mit 600 Mhz später mehr Takt, mehr Kerne, mehr ALUs bekam. Jetzt geht es um neue Techniken und neue Märkte.

Damals waren es die Server-CPUs, die als erstes gefertigt wurden.

Bei den Handys (& Smartphones) war die Entwicklung in den Nuller-Jahrn nicht viel anders, wobei die Einführung neuer Struktur-Verkleinerungen kaum eine bedeutende Priorität hatte.

Seit 28nm hat sich das schon deutlich geändert.
Mit Blick auf den Produkten, beginnen sich die ARM- und x86-Märkt zu überschneiden und somit sich zu konkurrieren.

Mit dem Blick auf die Produktion hatten die Grafikkarten bei der 40nm-Einführung noch die erste Priorität, während sie bei der 28nm-Einführung schon hinter den Smartphones die 2. Priorität hatten.

Da jetzt aber 20nm quasi übersprungen wird, ist der Kampf um die ersten 14nm-Fertigungslinien wichtiger denn je. Somit geht es jetzt nicht mehr um die Spitzenposition im eigenen Markt, sondern um eine Neue Position bzw. Neu-Ordnung der neuen Märkte. Schließlich können 2 Strutkur-Verkleinerungen so 100% Effizienz-Steigerung (oder mehr) bedeuten kann und so Underdogs den alten Platzhirschen das Leben schwer machen.

Denn _WENN_ AMD satt Apple der erste 14nm-Kunde wäre, dann könnte AMD mit Nolan-HSA und ARM-HSA im selben Sockeln ab Mitte 2015 nicht nur den Tablet sondern eventuell auch den Smartphone-Markt etwas aufmischen. Aber das ist in 2erlei Hinsicht eine theoretische Sache, weil AMD im Tablet-Markt momentan weder die Hersteller-Unterstützung hat, noch haben sie eine ausgereifte Software-Anpassung.

Auf alle Fälle wird Samsung mit der 14nm-Fertigung mittlerweile ein direkter Intel-Konkurrenz sein, weil er einerseits mit Globalfoundries AMD massiv hilft und andererseits die Produkte von Intels direkten Konkurrenten in den Tablet, Internet-of-Devices, Smartphones, Chromebookss und ARM-Servern produziert.

Aufgrund der Partnerschaft von Samsung und Globalfoundries wird die 14nm-Produkt den traditionellen Markt bzw. die Intel vs AMD-Beziehung wieder deutlich ändern, indem der Fertigungs-Rückstand massiv reduziert wird. Kurzfristig durch die 14nm-Samsung-Lizensierung, langfristig (10nm, EVU,...) durch 3-4 GF-Forschungsfabriken (wo eines über IBM gekauft wurde und wo ein weiteres gerade in New-York fertig wird).

Seitens AMD hat 14nm meiner Meinung nach garnicht so viel Einfluss auf 2015. Viel mehr geht es darum, dass Zen und K12 im Jahr 2016 in möglichst vielen verschiedenen Dies in möglichst wenigen Sockeln am Markt kommen. Wenn Carrizo laut AMD-Ankündigung tatsächlich eine 100%-Effizienz-Steigerung bekommen soll bzw. +30%-Performance bei 15W-TDP-SoC, dann hätte AMD es auch nicht umbedingt nötig, schon 2015 auf 14nm zu wechseln.

Mich würde es nicht überraschen, wenn AMD 2015 mit 2 Arten von Skybridges kommt, wo eines mit HBM und eines mit üblichen externen Arbeitsspeicher kommt. Schließlich war zuerst bzw. früher von "Family of 20nm APUs and SoC" die Rede, die jetzt statt mitte auf 2H 2015 verschoben wurden. Vor Kurzem war die Rede von Carrizo und Carrizo-L die Rede, die einerseits im 1H 2015 kommen sollen und anderseits in 28nm kommen, was auf eine Kurzfristige Änderung hindeutet. Bei kurzfristigen Änderungen ist es wohl eher unwahrscheinlich, dass man da noch schnell das neue HBM draufgibt. Eher wahrscheinlich, dass HBM zu weiteren Verzögerungen führt, was bei sehr knappen 20nm-Kapazitäten wahrscheinlich keine großen Auswirkungen haben wird.

Seitens Apple wäre es interessant zu wissen, ob sie die 14nm-ARM-CPUs dann nicht auch in ihren Desktops und Notebook einbauen werden. Damit würden sie sich nicht nur unabhängiger machen, sondern das wäre auch massive profitabler. Gerüchte dazu gab es ja früher schon. Denn mit den 4-ALUs braucht sich der Cyclone gegen Intels-Core mit 4 ALUs nicht zu verstecken.
Einen Sprung von 1,5 Ghz (20nm) auf 2,5 Ghz (14nm) könnte doch möglich sein, wenn Apple vielleicht nicht ganz auf einen nieddrigen Tablet-Stromverbrauch im Notebook beharrt.

Wenn wir uns auf die Einführung von 28nm zurückerinnern, dann führte dies mit der zugehörigen Software zu großen Veränderungen im traditionellen PC-Markt. Denn ab diesen Zeitpunkt begann parallel zum Tablet-Aufstieg der Rückgang der PC-Verkäufe.
Dies kam damals ziemlich Plötzlich, als die Android 4.0-Tablets dann begannen den Markt zu Fluten.

Ich denke mit 14nm können jetzt ander traditionelle Märkte wackeln, die wir noch nicht so im Blick haben. Vorallem liegt die Gefahr bei den Platzhirschen und Dinosaurier. Apple ist auch so einer. Deshalb ist es nicht überraschend, dass Apple sich nicht nur den 20nm-Einstieg gesichert hat, sondern auch den 14nm-Einstieg. Diese Aggressive Haltung ist nötig, um seine Platzhirsch-Position zu halten. Und im Grunde funktioniert das noch, weil Apples Finanzen im Gegensatz zum Samsung-Smarpthone-Markt mit seiner momentan Defensiven Haltung deutlich besser sind bzw. Tendieren.

[Quantenheinz]

" dann hat sich eigentlich nicht so viel getan, außer dass ein 35W-Pentium 3 mit 600 Mhz später mehr Takt, mehr Kerne, mehr ALUs bekam"

Arbeiten Sie in der Halbleiterindustrie, denn ich frage mich immer warum das so lange dauert?
Ja eigentlich erwarten wir längst die Bio-Chip-Vernetzung im Gehirn oder zumindest die Quantenrechner, der soll sogar das Haltproblem in der Häfte der Zeit lösen. Na ich bin
gespannt.

[JKM]

Nein, ich arbeite nicht in der Halbleiterindustrie.

Mit der Aussage meinte ich, dass eine Notebook-CPU mit ihrer Notebook-CPU-Architektur & CO mit jeder weiteren Strukturverkleinerung bis 45nm noch immer eine Notebook-CPU blieb. Gleiches galt für die Handys, die von 250nm bis 45nm ebenfalls mehr Takt, mehr Kerne bekamen.

Das hat sich jetzt verändert
Handy-Technik (ARM) bleibt nicht nur mehr Handy-Technik.
Desktop/Notebook-Technik (Core-x86 und Bulldozer/Zen-x86) bleibt nicht nur mehr Notebook-Technik

Heutzutage kann man einerseits mit ARM eben auch Notebook-Technik (Chromebooks) machen, andererseits wird mit x86-Desktop-Technologie auch schon Tablet-Technik (Corie Y-Serie) gemacht.

Intel hat etwas früher begonnen, breitere CPUs zu entwickeln.
Pentium 3 war glaube ich 2-ALUs, Core 2 3-ALUs (2006) und seit dem Haswell (2013) ist Intel bei 4 ALUs.
ARM ist etwas später nachgerückt, aber sie entwickeln auch schon in die Breite
A5 ... 1 ALU
A8 ... 2 ALU
A9 ... 2 ALU und Out-of-Order    (so 2010)
A15 ... 3 ALU und Out-of-Order    (so 2012)
usw.

Offensichtlich war diese Entwicklung in die Breite für Apple, Nvidia und Qualcomm zu langsam und präsentierten in den letzten Jahren eigene noch breitere CPUs. Soviel ich weiß, ist sowohl der Apple-Cyclone als auch der Tegra-Denver ein 4-ALU Desgin. Wie Haswell eben. Deshalb gibts schon die ersten Tests, wo der Performance-Unterschied zwischen Cyclone, Tegra und Haswell getest, verglichen und gezeigt wurde.

Qualcomms Krait (3 ALU) ist der Nachfolger vom Scorpion (2 ALU)
Da würde ich mich nicht wundern, wenn der Krait-Nachfolger auch 4-ALU haben wird. Der ist aber noch nicht fertig, weshalb Qualcomm bei 810 noch A53 und A57 (3 ALU) verwendet.

Bei AMD wäre es auch aus meiner Sicht naheliegend, wenn Zen-x86 und K12-ARM auch 4-ALU CPU-Kerne werden. Denn das Bulldozer-Modul hat zwar auch 4 ALUs (weshalb sie bei Multi-Thread wesentlich besser aussehen), aber eben auf 2x2 bzw. 2 Integerkernen mit je 2 ALUs aufgeteilt. SMT-Technik macht heutzutage eigentlich ab 4 ALUs Sinn.

Also, um auf die Aussage von Vorhin zurückzukommen.
Während früher bei jeder Struktur-Verkleinerung die Technik weiterhin im selben Marktbereich genutzt wurde, wäre diesmal in 14nm ein Apple-Cyclone oder Tegra-Denver für den Notebook-Markt schon sogar in der Form eines Quad-Core mit >2,0 Ghz möglich.
Oder gar als 10 bis 20-Core im Server-Markt.
Aufgrund des Mac OS wäre eine ARM-Cyclone-CPU im Notebook und Desktop wahrscheinlich.
Aufgrund des Crome OS wäre eine ARM-Denver-CPU im Cromebook ebenfalls wahrscheinlich, aber im Gegensatz zu Apple vorerst nicht als Quad-Core.
Auf der anderen Seite versucht Intel neben dem Atom auch noch mit Core in den Tablet und Smartphone-Markt vorzudringen. Aber der Core dürfte aufgrund des Stromverbrauchs sich etwas schwerer tun. Und genau das könnte langfristig zu einen großen Problem werden. Verwunderlich ist es nicht. Denn würde der Core heute wie Bulldozer auch in 28nm gefertigt werden, dann würde der Kampf ,,Intel vs AMD" gleich ganz anders aussehen. Erst recht, wenn Bulldozer-Kaveri in 22nm und Haswell in 28nm gefertigt wird. Gleiches gilt für Atom vs Puma.

Genau diese 14nm von Samsung könnte für Intel ein großes Problem werden, wenn die ganzen Konkurrenten (Cyclone, Tegra, Qualcomm, K12, Zen) in denselben Strukturgrößen wie Intel produzieren können. Wobei dieses Problem für Intel auch nur deshalb so entstanden sein, weil Apple, Nvidia, Qualcomm und AMD ihre neuen CPU-Kern-Architektur nicht mehr Manuel "per Hand" entwickeln, sondern automatisch "mit den Computer". Damit kann man mit wesentlich kleineren Entwickler-Teams auch komplexe CPU-Kerne mit 4 ALUs entwickeln. AMD konnte mit der Automatischen Entwicklung auch schneller entwickeln, sodass Puma jetzt mehr Features (AVX) und etwas bessere Single-Thread-Leistung besitzt, obwohl Bobcat (2011) 3 Jahre nach Atom (2008) am Markt kam. Es ist kein Zufall, dass AMD in jenen Markt-Segmenten an Intel vorbeigezogen sind, wo sie ihre CPU- und GPU-Architekturen automatisch entwickeln und Intel per Hand. Im HPC-Markt liefert der S9150 trotz 28nm statt 22nm doppelte so effiziente Double-Precise-Flops und im im Workstation-Markt (soviel ich weißt) sogar das vierfache. Puma gegen Atom ist wegen AVX heute sogar schon technologisch Fortgeschrittener. Im Konsolen-Markt hatte Intel auch dieses Mal keinen Desgin-Win erreicht. Mit Samsungs lizenziersten 14nm sowie Zen und K12 wird AMD auch im Desktop und Notebook-Markt merklich aufholen.

Ob Apple und Nvidia dann wirklich in den Notebook, Desktop und Server-Markt vorpreschen können, muss sich erst noch zeigen. Aber der direkte Konkurrent a la AMD wird da schon mehr bieten können. Denn neben K12 und Zen im Desktop, Notebook und Servermarkt wird AMD eventuell eine echte neue Grafikgeneration bringen. Denn nach 2002 (DX9) und 2006 (DX10) und 2011 (GCN) wäre eine neue echte Grafikgeneration wieder möglich, die wie CPUs auch so 4-5 Jahre Entwicklungszeit benötigen. So wie Bulldozer und GCN von 2006 bis 2011 parallel und abgestimmt entwickelt wurden und HSA 1.0 ermöglichten, werden Zen/K12 und Next-Gen-GPU zwischen 2011 und 2016 wohl wieder Parallel und abgestimmt entwickelt und wahrscheinlich HSA 2.0 ermöglicht. Wobei die GCN jetzt noch gegen Intel gut genug ist, die sowohl echtes HSA (1.0) in Desktop-Markt als auch den Effizientesten Supercomputer ermöglicht.

Zusammengefasst.
Es könnte sein, dass von Mitte 2015 bis Ende 2015 bzw. bis Mitte 2016 dann Apple-ARM-Cyclone, Nvidia-ARM-Tegra, AMD-ARM-K12, AMD-x86-Zen und eventuell Qualcomm-ARM-Krait mit breiten CPU-Kernen (4-ALU-Core-Architektur) zusammen mit der 14nm Fertigung gegen Intels 4-ALU CPUs antreten können. Mit eigenen oder Lizensierten iGPUs und ausgereiften Plattformen könnte jede Firma eigentlich in allen Märkten gegen Intel antreten. Der alte Kampf "AMD vs Intel" sollte dann aufgrund dieser Situation bzw. der neuen Konkurrent eigentlich vorbei sein.