- 공정 비교자료 업데이트입니다. (2018.02.24. 기준)

인텔 10nm를 추가했는데 GF나 TSMC 자료 못지 않게 앞뒤가 안 맞아서 적당히 조절했습니다.

 

 

- 삼성

7nm EUV 공정이 10nm 공정 (10LPP) 대비

면적 -40% / 성능 +10% / 전력효율 +35%

(링크 : https://news.samsung.com/kr/%ec%82%bc%ec%84%b1%ec%a0%84%ec%9e%90-%ed%80%84%ec%bb%b4%ea%b3%bc-7%eb%82%98%eb%85%b8-%ed%8c%8c%ec%9a%b4%eb%93%9c%eb%a6%ac-%ed%98%91%eb%a0%a5-%ed%99%95%eb%8c%80)

 

 

- 인텔

TR 성능

14nm->10nm : 성능 +25%

10nm->10++ : 성능 +15%

 

NMOS 성능 - 타사 14/16nm : 인텔 14nm : 14+ : 14++ = 1 : 0.96 : 1.18 : 1.25

PMOS 성능 - 타사 14/16nm : 인텔 14nm : 14+ : 14++ = 1 : 0.98 : 1.16 : 1.20

 

14nm -> 10nm Drive current 증가.

NMOS +71%, PMOS +35%

(링크 : https://fuse.wikichip.org/news/525/iedm-2017-isscc-2018-intels-10nm-switching-to-cobalt-interconnects/3/)

 

 

TR 성능

14nm : 14+ : 14++ = 1 : 1.13 : 1.26

 

TR 성능

세로 축이 로그 스케일이어서 그래프만으로 성능 비율을 파악하기 어렵지만 바로 위 자료의 14nm 수치에 근접하게 맞춰서 성능비가 나오게 계산해보면,

14nm : 14+ : 14++ : 10nm : 10+ : 10++ = 1 : 1.14 : 1.26 : 1.20 : 1.25 : 1.37

 

 

가장 문제가 되는 자료입니다.

타사 10nm : 10 : 10++ = 1 : 1.3 (1.2?) = 1.4 (1.3?)

 

 

- 인텔 자료 정리

1. NMOS 성능

타사 14/16nm : 인텔 14nm : 14+ : 14++ = 1 : 0.96 : 1.18 : 1.25

 PMOS 성능

타사 14/16nm : 인텔 14nm : 14+ : 14++ = 1 : 0.98 : 1.16 : 1.20

 

2. 14nm->10nm : 성능 +25% / 10nm->10++ : 성능 +15%

3. 14nm -> 10nm Drive current 증가. NMOS +71%, PMOS +35%

4. 14nm : 14+ : 14++ = 1 : 1.13 : 1.26

5. 14nm : 14+ : 14++ : 10nm : 10+ : 10++ = 1 : 1.14 : 1.26 : 1.20 : 1.25 : 1.37

6. 타사 10nm : 10 : 10++ = 1 : 1.3 (1.2?) : 1.4 (1.3?)

 

6번 자료부터 보면 타사 10nm 대비 10++가 1.3배 혹은 1.4배인데 가장 낮은 10LPE(127)를 기준으로 삼아도 1.3배면 165, 1.4배면 178 입니다.

EUV 7nm(154~160)는 그냥 넘어서고, 4LPP 추정값(178)에 육박하는데 (나중에 바꾸게 되더라도) 당장은 맞다고 보기 어렵습니다.

값이 10%씩 왔다갔다하는 것도 그렇고요.

그래서 6번 자료는 무시할겁니다.

 

5번 자료를 중심에 놓고 숫자를 맞춰보겠습니다.

14nm : 14+ : 14++ = 1 : 1.14 : 1.26 는 다른 자료와 비슷하니 그대로 가고,

NMOS, PMOS 성능 비교로 타사와의 비교를 해야되는데 14+, 14++ 값을 14nm 기준으로 환산하면

NMOS 1 : 1.23 : 1.30 / PMOS 1 : 1.14 : 1.22 입니다.

다른 자료와 비슷한건 PMOS 쪽이어서 그 쪽의 값 0.98을 쓰겠습니다.

3반 자료보면 PMOS가 +35%인데 이 쪽 다른 자료랑 비슷한걸 봐서는 나름 참고할만한거 같네요.

(여기서 먼저 얘기하면 14nm -> 10++에서 향상치하고 비슷합니다.)

타사 14/16nm가 14LPE/16FF 인지 14LPP/16FF+ 인지를 뒤에서 따져보겠습니다.

 

2번 자료대로면 14nm : 10nm : 10++ = 1 : 1.25 : 1.44 인데 4번 자료에서는 1 : 1.20 : 1.37

10nm와 10++ 차이로 보면 2번이 15%, 4번이 14%로 비슷합니다.

문제는 14nm와 10nm 차이인데 25%는 그래프가 직접 언급한 값이고, 20%는 계산 값이니 25% 쪽을 선택하겠습니다.

20%를 선택했을 때 10LPE나 10FF와 차이가 너무 벌어진다는 점도 고려.

 

25%를 선택하게되면 앞서 말한 타사 14/16nm가 14LPE/16FF 인지 14LPP/16FF+인지 따져볼 수 있는데

14LPP(114)를 기준으로 잡으면 10++가 161인데 EUV 7nm보다 높은 값이고, 14++는 141로 TSMC 7nm ArFi 추정값과 비슷해집니다.

아니라고 보는게 지금으로는 타당하겠지요.

 

위의 얘기를 종합해보면 이렇습니다.

14nm : 14+ : 14++ : 10nm : 10+ : 10++ = 1 : 1.14 : 1.26 : 1.25 : 1.30 : 1.44

 

 

- 정리

 

 

 

Posted by gamma0burst Trackback 0 : Comment 18

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  1. addr | edit/del | reply 흡혈귀왕 2018.02.24 23:34 신고

    세상에..ㄷㄷㄷㄷ
    이렇게보니 다이 면적빼고 막상성능에서
    타사대비 뛰어나지가 않네요?ㄷㄷㄷㄷㄷ

  2. addr | edit/del | reply 흡혈귀왕 2018.02.24 23:58 신고

    7nmLPP 설명중에 10nmLPP 대비가 아닌 14nm 대비 향상이라고 오타가 있는듯합니당~

  3. addr | edit/del | reply NanoCW 2018.02.25 00:00 신고

    항상 좋은 자료 감사합니다. 감마님의 자료를 챙겨보는 전자과 대학생입니다.
    궁금증이 있어 질문드리네요.. 인텔 자료중에 TR의 Dynamaic Capacitance와 Active Power의 관계가 잘 이해가 되지 않아서 둘의 관계가 왜 비례 관계인지 혹시 질문드려도 될까요?
    삼성 파운드리 공정이 정말 많이 좋아지고 있네요

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.02.25 02:43 신고

      그래프상 active power와 capacitance는 직접적으로 관계가 없습니다.

      스케일링 관점에서 각각 얘기해보면
      이론적으로 스케일링과 capacitance는 비례하는데, (스케일링이 1/S -> capacitance 1/S)
      capacitance가 작아지면 클럭 주파수는 올라갑니다.
      (정전용량, RC delay 감소로 입력에서 출력까지의 지연이 감소한다. 정도로 이해하면 될듯 합니다.)

      그래프에서 active power는 finfet에서 fin당 전력을 나타낸건데, 절대적으로 어떻다라기보다는 상대적으로 동일 active 전력에서 더 낮은 공정이 더 높은 성능(클럭)을 낸다는걸 보여주려는겁니다.
      동일 성능에서 더 낮은 active power를 갖는다는 것도요.
      (이론적으로 게이트당 dynamic power는 스케일링 제곱에 반비례합니다.
      스케일링이 1/S -> dynamic power 1/S^2)

      이론적인 값들을 얘기했지만 공정이 미세화되면서 깨진지 오래됐습니다.
      같은 노드에서 성능 차이가 나기도 해서, 대략적인 추세만 따라가고 있다고 보면 됩니다.
      인텔이 지속적으로 얘기하는 것도 무어의 법칙으로 대표되는 스케일링 추세가 깨지지 않았다는거고요.

  4. addr | edit/del | reply 흡혈귀왕 2018.02.25 00:06 신고

    아 여담으로 감마님 궁금한게있습니다.

    TSMC 12nmFFC공정은 있는데
    12nmFFN의 경우 빠진거 같은데 자료가 부족해서인건가요~?

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.02.25 02:13 신고

      12FFN은 nvidia를 위한 12nm 공정이란 얘기뿐 성능에 대한 별 얘기도 없고 GV100 외에는 제품도 없어서 일단 보류 중 입니다.

  5. addr | edit/del | reply 궁그미 2018.03.03 11:54 신고

    인텔 22FFL+과 14++ 10nm는 서로 우열이 없는 셈인가요?
    의외로 셋 다 똑같군요

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.03.04 19:17 신고

      최대 성능(=클럭)만을 비교한거라서 그 부분은 비슷할거라고 보는겁니다.
      전력, 면적에서는 차이가 심할겁니다.

  6. addr | edit/del | reply ㅁㄴㅇㄹㄹ 2018.03.03 21:41 신고

    6번자료는 확실히 우시할만한게 자기네들이 직접 10nm공정자체는

    14nm++대비 성능면에서 이점이없다고 인정했으면서 막장 6번자료에서는

    자기네들 10nm이 압도적으로 좋게나오네요. 저 표가 사실이라면

    10nm공정이 14nm++공정보다 안좋기는 힘들어보이는데요

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.03.04 19:19 신고

      6번 내용도 그렇고 그래프와 차트끼리 내용도 앞뒤가 잘 안 맞습니다.
      다른 업체 공정 성능하고 비교해서 적당히 타협 본 정리라고 보시면 될듯 합니다.

  7. addr | edit/del | reply A TNT 2018.08.03 13:35 신고

    Speed Gain 비교와 함께 MTx/mm^2로 나타나는 트랜지스터 밀도 비교도 한눈에 깔끔하게 보고싶습니다.

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.08.06 16:15 신고

      셀 라이브러리별로 차이가 있고 공정별로 셀 라이브러리 종류도 달라서 이걸 다 정리할 수 있을지 모르겠네요.
      될지 안 될지 시작이라도 해봐야할텐데 의욕은 완전 빠져있고요.

  8. addr | edit/del | reply ㅇㅇ 2018.08.26 10:23 신고

    저 표에 12LP 성능이 127으로, 14++ 성능이 123으로 나와 있는데,
    여러 커뮤니티를 살펴 봤을때 국민오버가 12LP를 사용한 라이젠 2700X는 대체로 4.2GHz,
    14++를 사용한 i7-8700K는 4.7~4.8GHz 정도로 인텔쪽이 클럭이 더 높던데
    이 부분은 트랙수 차이로 인한 차이인가요?

    • addr | edit/del A TNT 2018.08.28 20:10 신고

      각 파운드리 사에서 Fmax가 아닌 최적의 구간인 스윗 스팟을 기준으로 Speed Gain을 산출하기 때문에 현실과 괴리가 생기는 부분이 있습니다. 특히 7nm 쪽은 저런게 좀 더 심할겁니다.

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.09.03 09:27 신고

      클럭은 절대치가 있는게 아니라서 아키텍처마다 다릅니다.
      스피드게인은 말하자면 같은 아키텍처를 다른 공정으로 만들었을 때 클럭 차이가 어떤가에 대한 수치 정도로 이해하면 됩니다.
      말씀하신 인텔 AMD 클럭 비교는 아키텍처가 다르기때문에 스피드게인값과 다른게 당연합니다.

  9. addr | edit/del | reply 낙네 2018.09.02 13:31 신고

    글파가 차기 공정을 다 갈아엎었더군요.
    이제 어떻게 되려나요

    • addr | edit/del Favicon of https://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2018.09.03 09:29 신고

      경쟁에서 떨어져나갔으니 파운드리 순위 떨어지는건 시간 문제일거고
      삼성 TSMC 2파전으로 흘러가겠지요.
      기존 GF 물량을 어디서 흡수하느냐도 문제인데 7nm는 일단 TSMC로 가는 분위기라서 삼성 입장에서는 쉽지 않아보이네요.