엔비디아 암페어(Ampere) GPU 공정 (7nm, 8nm, 10nm ?)

 

- 엔비디아 암페어 GPU 공정으로 최근 썰(7nm, 8nm, 10nm)이 많은데 한 번 더 찾아봄.

 

(https://www.linkedin.com/in/musabjiyasar/?originalSubdomain=in)

TSMC 5nm, 삼성 8nm (현재 작업 중)

 

(https://www.linkedin.com/in/thuytrantn/)

TSMC 16nm,7nm , 삼성 10nm

날짜가 작년 10월에 끊긴건 이직때문인지 작업이 끝나거나 job이 바뀐건지 불명.

 

(https://www.linkedin.com/in/brenda-w-a384841/?locale=de_DE)

TSMC 5nm

 

셋 다 GPU 관련된건지, 그것도 암페어 관련된건지 확실하지는 않음.

12nm 얘기가 없는 것도 뭔가 걸림.

하지만 지금까지 알려지지 않은 새로운 제품이 없다고 가정하고 끼워맞춰보면 암페어에 걸릴 수 있는건 TSMC 7nm, 삼성 8nm, 삼성 10nm임.

16nm는 기존 제품이고 5nm는 빨라야 암페어 이후 다음 아키텍처 제품임.

 

최상위 (HPC) 제품은 HBM 사양일 가능성이 높고 그러면 TSMC 7nm일 가능성이 높음.

(링크 : 암페어(Ampere) GPU 사양 추정)

 

GDDR6 사양의 소위 게이밍용 라인업은 기본이 삼성 8nm일 가능성이 있음.

(링크 : 엔비디아 암페어(Ampere) GPU 삼성 8nm로 생산?)

 

 

- 그럼 삼성 10nm는? (암페어 면적 추정)

상대적으로 구공정인 10nm를 굳이 암페어에 써야한다면 최하위 제품에 쓰는게 타당함.

파스칼에서 GP107, GP108이 삼성 14LPP 공정을 쓰고 그 상위 제품은 TSMC 16nm 공정을 쓴 것에 빗대어보면

(루머로 돌아다니는 제품명에 대입한다면) GA106, GA107에 10nm 공정을 쓴다고 추측해볼 수 있음.

하위 공정을 굳이 쓰려면 하위 라인업 밖에 없으니까.

면적에서 손해를 보게될텐데 과연 최소 로우엔드, 최대 미드레인지 라인에 10nm 공정을 쓸 수 있는가.

 

10nm와 8nm의 전력 효율이 큰 차이가 없다면 엔비디아 입장에서는 가격만 괜찮으면 될텐데......

10nm는 이제 안정화(성숙한) 공정에 들어갈 것이고, 삼성이 수주를 위해 공격적으로 가격을 제안했을 가능성도 있음.

불가능은 아니라는건데 문제는 로우엔드, 미드레인지급 GPU라도 예전 삼성이 생산한 파스칼처럼 면적이 작지 않을거라는거.

 

엔비디아 GPU 다이 크기를 보면 파스칼을 마지막으로 100mm2 미만의 로우엔드 GPU가 사라짐.

(내장 그래픽 사양 증가에 따라 매우 작은 외장 GPU의 수요 감소 혹은 로우엔드 GPU 규모 증가의 필요성 등 갖다 붙일 정황은 있겠으나 정확히는 모르겠음.)

튜링을 보면 최하위 라인인 TU117이 200mm2까지 커져서 GP108(132mm2)보다도 커짐. GP106(200mm2)만해짐.

최하위 제품 규모는 점점 커지고 있음.

 

암페어는 10nm든 8nm든 이번에 공정이 크게 바뀌니 다소 면적은 줄어들겠지만 그에 맞춰서 사양을 늘릴 가능성이 높음.

공정, 면적 측면에서보면 GP106은 TU117 (14LPP->12FFN)으로 넘어갔고, GM206은 GP107(28HP->14LPP)로 넘어갔음.

전자는 (게이트 밀도는 올랐겠지만) 백엔드 밀도에 큰 차이가 없으니 면적이 그대로(200->200) 넘어갔다고 볼 수 있고, 후자는 면적 감소(227->132, -42%)가 공정 면적 변화치와 비슷함.

같은 식으로 예상한다면 GA107은 TU116(284mm2)을 통해서 면적을 추측해볼 수 있는데 12FF->10LPP에서의 면적 감소치 (-33.5% ~ -34.9%)를 반영하면 185~189mm2 정도로 예상할 수 있음.

GM206->GP107 면적 변화를 표준 셀 면적 기준으로보면 14LPP 고성능 셀 면적과 28HP 고성능,고밀도 셀 면적 평균값을 비교했을 때 면적 감소 비율과 일치함.

(물론 이건 거의 숫자 끼워맞추기지만 따로 방법이 없으니) 같은 식으로 계산하면 공정에서 면적 감소는 -34.2%고 284mm2를 대입하면 284 x 0.658 = 186.9, 187mm2

 

케플러~튜링까지 제품들을 대상으로 Gx(TU)1x7 제품 면적을 기준으로한 면적 비율을 계산해보면 평균이

0.62 / 1.00 / 1.49 / 2.30 / 2.71 / 3.67 / (4.06) / 4.69

1.00 기준 187mm2 반영하면 115 / 187 / 279 / 430 / 506 / 686 / (759) / 877 mm2

GA107이 187mm2로 가정했으니 115는 없고, GA106은 280mm2 내외,

GA100은 759mm2 혹은 877mm2에 위치할텐데 877mm2는 무리로 보이고 760mm2 내외로 추측.

430 / 506 / 686은 남은 GA104, GA103, GA102에 매칭될듯.

 

 

- 결국 아마도?

GA100 : TSMC 7nm, 760mm2 내외

GA102 : 삼성 8nm, 680mm2 내외

GA103 : 삼성 8nm, 510mm2 내외

GA104 : 삼성 8nm, 430mm2 내외

GA106 : 삼성 10mm, 280mm2 내외

GA107 : 삼성 10nm, 185mm2 내외