Forum: Offtopic Herstellungskosten Prozessoren


von Renato (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

Intro:
Ein "4MHZ Microchip PIC10irgendwas mit 6 Pins" kostet auf Mouser.de zu 
lediglich <1000 Stück, nur läppische 15cent!

Die Herstellungskosten bei den "großen" Prozessoren wie dem Intel Atom 
liegen bei etwa 20Euro.

Schlussfolgernd vermute ich dass die Herstellungskosten bei den 
Microchips bei etwa 5cent liegen und bei den Atoms bei 5 Euro.

Das wären in etwa der Faktor 100.

Falls irgendwer von euch direkt vor Ort bei einer der genannten Firmen 
arbeitet:
* Kennt einer von euch die tatsächlichen Herstellungskosten dieser 
Typen.
* Was macht diesen doch etwas hohen Preisunterschied aus?
** die Entwicklungskosten interessieren mich hierbei eher weniger
** an dem Größenunterschied wirds wohl nicht liegen.
** liegts an den Strukturgrößen? - Hier muss ich betonen, dass 
normalerweise der Stückpreis bei kleineren Strukturen doch eher 
niedriger wird...

schöne Grüße

Renato

: Verschoben durch User
von Renato (Gast)


Lesenswert?

> Die Herstellungskosten bei den "großen" Prozessoren wie dem Intel Atom
> liegen bei etwa 20Euro.

Ich meinte natürlich den Verkaufspreis.

von Karl H. (kbuchegg)


Lesenswert?

Renato schrieb:
> Hallo,
>
> Intro:
> Ein "4MHZ Microchip PIC10irgendwas mit 6 Pins" kostet auf Mouser.de zu
> lediglich <1000 Stück, nur läppische 15cent!
>
> Die Herstellungskosten bei den "großen" Prozessoren wie dem Intel Atom
> liegen bei etwa 20Euro.
>
> Schlussfolgernd

Diesen Schluss versteh ich nicht.


> * Was macht diesen doch etwas hohen Preisunterschied aus?

Das Hauptproblem ist, dass die Atoms mehr Siliziumfläche benötigen. Der 
unbrauchbare Ausschuss in der Herstellung ist aber von der Die-Fläche 
abhängig. Je größer der Die, desto höher der Ausschuss. Und natürlich 
auch, dass du aus einem Wafer weniger Dies rauskriegst. Denn irgendwo 
auf dem Wafer hast du immer unbrauchbare Dies. Wenn von 1000 möglichen 5 
Stück unbrauchbar sind, ist das nicht so schlimm. Wenn aber von 20 5 
Stück unbrauchbar sind, ist das ein Desaster. Die musst du aber als 
Kunde indirekt mitzahlen.

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Renato schrieb:
> ** liegts an den Strukturgrößen? - Hier muss ich betonen, dass
> normalerweise der Stückpreis bei kleineren Strukturen doch eher
> niedriger wird...

nein, weil die Fertigung kleiner Stukturen die neusten Maschinen und 
Belichtungssysteme braucht.
so eine FAB kosten mehr als 1Mrd dollar.

Der Materialpreis ist eigentlich egal.

von RenatA (Gast)


Lesenswert?

Zwar arbeite ich nicht bei den genannten Firmen, dafür bin ich aber 
schon seit mehr als 20 Jahren in anderen Halbleiterfirmen tätig.

Zum Preis tragen selbstverständlich einige Punkte bei:

- Entwicklungskosten
- Strukturgrössen und somit auch die Grösse der Wafer
- Wie lange gibt es den Prozess schon ergo wie hoch ist der Yield 
(Ausbeute)
- Testzeiten auf den Chiptestern
- Gehäusekosten

 ... wenn ich einen 4MHz Microchip produziere, kann ich das auf 
eingefahrenen Prozessen machen, später auf kleiner Strukturen umsteigen. 
Ist ja auch eine Frage der Stückzahlen. Theoretisch könnte man die 4MHz 
locker mit einem steinalten 1um Prozess schaffen, wäre aber eben nicht 
wirtschaftlich.

 ... wenn ich einen Intel Atom mit ... 1.6GHz? ... produzieren möchte, 
muss ich schon auf Strukturgrössen um 65nm oder kleiner gehen. Zwar 
arbeitet nur ein geringer Anteil des Prozessors mit den 1.6GHz, aber 
trotzdem geht es dabei unter anderem um Leistung/Stromaufnahme und damit 
auch Wärmeerzeugung bzw. Wärmeabfuhr.

Ein 4MHz Microchip hat eine Chipfläche von ... 2qmm, oder weniger? 
Wieviel davon bekomme ich wohl auf einen 8 Zoll Wafer, sagen wir mit 95% 
Yield
Ein Intel Atom mag vielleicht 25qmm oder mehr haben, wieviele davon 
bekomme ich wohl auf einen 12 Zoll Wafer mit einem Yield von vielleicht 
80% ?

Der Stückpreis kann bei kleineren Strukturen nur niedriger werden, wenn 
ich gleichzeitig mehr produziere.
Es ist immer eine Frage der Stückzahl, die produziert wird und vor 
allem, wieviel funktionierende Teile ich von einem Wafer bekomme.

Ein Wafer in 0,5um / 8 Zoll mag vielleicht 1000 US$ kosten, ein Wafer in 
40nm / 12 Zoll kostet dagegen deutlich mehr!
Dazu kommen dann ja auch noch Maskenkosten, die liegen bei einem 1um 
oder 0,25um Prozess bei einigen 10K US$, bei einem 40nm (oder sogar 
28nm) Prozess dagegen locker mal bei 1M US$

Das muss alles unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten abgewägt werden 
und dann kann man sehen, wie teuer ein Microchip oder wie preiswert ein 
Intel Atom gefertigt werden kann.

Und letztendlich zählen auch die Kosten auf den Chiptestern. 1 Sekunde 
auf einem Chiptester ist teuer, und in einer Sekunde kann man keinen 
Intel Atom testen, dafür aber vermutlich 10 Stück 4MHz Microchips.

Und die Gehäusekosten sind auch sehr unterschiedlich. Ein 6 Pins 
Kunststoff DIL oder SMD Gehäuse kostet kein Geld, ein 256Pin BGA dagegen 
schon richtig viel Geld.

Sonst noch Fragen?

von Elektroniker (Gast)


Lesenswert?

> Falls irgendwer von euch direkt vor Ort bei einer der genannten Firmen
> arbeitet:
> * Kennt einer von euch die tatsächlichen Herstellungskosten dieser Typen.
> * Was macht diesen doch etwas hohen Preisunterschied aus?

Netter Versuch, aber ich würde auch Peter II zustimmen, echte Infos hier 
öffentl. wäre eine Illusion.
Wobei Materialpreis nicht so ganz egal sein wird, nur wird der in den 
Personal- und Unterhaltskosten untergehen.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Der Preis wird niemals so eine einfache Rechnung sein wie 
Herstellungskosten mal x.
-Konkurrenzsituation
-das Bemühen, einen neuen Chip überhaupt erst mal in den Markt und zur 
Akzeptanz zu bringen
-selbstgesteckte (oder von Investoren erwartete) zu erreichende 
Marktanteile
-Finanzierung von technologischen Sackgassen

und vieles andere mehr.

von egal (Gast)


Lesenswert?

Renato schrieb:
> Falls irgendwer von euch direkt vor Ort bei einer der genannten Firmen
> arbeitet:
> * Kennt einer von euch die tatsächlichen Herstellungskosten dieser
> Typen.

Ich denke mal, dass auf solche Zahlen nur das obere Management Zugriff 
hat. Außerdem sind solche Daten in der Regel alle "confidential", eine 
unerlaubte Veröffentlichung würde vermutlich die fristlose Kündigung und 
massive Schadenersatzforderungen nach sich ziehen.

von Markus H. (dasrotemopped)


Lesenswert?

wieviel würde wohl ein 1600MHZ Microchip PIC10irgendwas mit 6 Pins
kosten ? 400 Mal so viel wie ein 4 MHz PIC ? Wäre dann ja 60 Euro.
Ziemlich teuer im Vergleich zum Atom. Dazu dann noch mal 4 mal teurer, 
da 32 statt 8 bit = 240 Euro.
Vielleicht wird da eine Ware nur so teuer verkauft, wie der Kunde bereit 
ist zu zahlen. Und ein PC ist lange nicht so preissensitiv wie eine 
uC-Steuerung.

Gruß,

dasrotemopped.

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Einen erheblichen Anteil an den Fertigungskosten hat die Anzahl 
Fertigungsschritte. Beispielhaft dafür ist die Anzahl Verbindungslayer. 
Ein Intel Atom hat 9 Metallisierungsebenen, AMDs Bulldozer 11, ein 
ATmega88 hingegen nur 3.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Renato schrieb:
> Die Herstellungskosten bei den "großen" Prozessoren wie dem Intel Atom
      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
> liegen bei etwa 20Euro.
                  ^^^^^^
...
> Schlussfolgernd vermute ich dass die Herstellungskosten bei den
                                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
> [...] Atoms bei 5 Euro [liegen].
                  ^^^^^^

Du widersprichst dir gleich mal selbst. ;-)

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Weitere Unterschiede: In der High-End Klasse arbeitet man mit speziellen 
Isolationsmaterialien und Kupferlayern. Klassisch hingegen mit SiO2 
Isolator und Aluminium-Metallisierung. Beides hat Konsequenzen.

SiO2 entsteht durch simple Oxidation der Oberfläche, während andere 
Isolationsmaterialien aufzubringen wesentlich aufwendiger sein kann.

Aluminium verwendete man traditionell, weil Kupfer die Eigenschaften 
mancher Chipstrukturen verändert, wenn es in direkten Kontakt kommt. Das 
Kupfer muss also durch ein anderes Metall isoliert werden. Was wiederum 
die Fertigung verteuert.

Ausserdem sollte man den immens viel grösseren Aufwand für den 
Funktionstest bedenken.

von Mike M. (mikeii)


Lesenswert?

Es müssen doch auch laufende Kosten bezahlt werden, Ausschuss, Wartung 
der Maschinen, Lohn der Arbeiter, Entwicklung schluckt viel. Irgendwo 
muss das Geld für Investitionen her kommen. Berater müssen bezahlt 
werden. Logistik und Informationssysteme bereiten auch Kosten, Support 
etc.
Wenn du das alles mit einrechnest, dann wirst du sehen, das da viel 
zusammen kommt.

von Renato P. (renato)


Lesenswert?

>> liegen bei etwa 20Euro.
>                  ^^^^^^
>...
>> Schlussfolgernd vermute ich dass die Herstellungskosten bei den
>                                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
>> [...] Atoms bei 5 Euro [liegen].
>                  ^^^^^^
>
>Du widersprichst dir gleich mal selbst. ;-)

siehe 2ter post :)

von Renato P. (renato)


Lesenswert?

Danke, ich für meinen Teil habe genug Info!

Für die nächsten die über den Thread stolpern, hier noch paar 
Beispielangaben von Intel als Übersicht.

Type: Clovertown
Die             $29,37
Package         $21,02
Assembly        $1,39
Test            $3,62
Ausschuss       $7,62
Core Yield loss $8,08
Gesamtkosten   $71,10

Vielleicht finde ich ja irgendwo eine ähnlich strukturierte Übersicht 
für einen 8bitler.

von Hannes L. (hannes)


Lesenswert?

Renato P. schrieb:
> Vielleicht finde ich ja irgendwo eine ähnlich strukturierte Übersicht
> für einen 8bitler.

Und was nützt Dir dann dieses Wissen? Du wirst am Ladenpreis 
genausowenig ändern können wie ich oder jeder Andere hier...

...

von Renato P. (renato)


Lesenswert?

Hannes Lux schrieb:
> Renato P. schrieb:
>> Vielleicht finde ich ja irgendwo eine ähnlich strukturierte Übersicht
>> für einen 8bitler.
>
> Und was nützt Dir dann dieses Wissen? Du wirst am Ladenpreis
> genausowenig ändern können wie ich oder jeder Andere hier...
>
> ...
Nicht so pessimistisch xD.

Wir Inginieure haben wesentlich dazu beigetragen den Menschen auf den 
Mond zu bringen, also klar wird der eine oder andere von uns auch die 
Möglichkeit haben drastisch was am Ladenpreis zu ändern.

Und auch wenn nicht, ist es dennoch interessant zu wissen. :)

von Uhu U. (uhu)


Lesenswert?

Hannes Lux schrieb:
> Und was nützt Dir dann dieses Wissen?

Damit sind die Grenzen der Produktion abgesteckt und die Marketingheinis 
rausgegekürzt. Das ist sehr wertvolles Wissen, auch wenn sein 
Halbwertszeit nicht besonders lang ist.

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Renato P. schrieb:

> Wir Inginieure haben wesentlich dazu beigetragen den Menschen auf den
> Mond zu bringen, also klar wird der eine oder andere von uns auch die
> Möglichkeit haben drastisch was am Ladenpreis zu ändern.

Kaum. Über dem Ingenieur steht der Ökonom. Und über dem Ökonom der 
Anteilseigner.
Den Anteilseigner interessiert nur der Profit, also sagt er zum Ökonom: 
"Hol raus, was geht."
Und der Ökonom sagt zum Ingenieur: "Bau mir ein konkurrenzfähiges 
Produkt oder noch besser, ein konkurrenzloses. Der Rest hat dich nicht 
zu interessieren."

von Renato P. (renato)


Lesenswert?

Icke ®. schrieb:
> Renato P. schrieb:
>
>> Wir Inginieure haben wesentlich dazu beigetragen den Menschen auf den
>> Mond zu bringen, also klar wird der eine oder andere von uns auch die
>> Möglichkeit haben drastisch was am Ladenpreis zu ändern.
>
> Kaum. Über dem Ingenieur steht der Ökonom. Und über dem Ökonom der
> Anteilseigner.
> Den Anteilseigner interessiert nur der Profit, also sagt er zum Ökonom:
> "Hol raus, was geht."
> Und der Ökonom sagt zum Ingenieur: "Bau mir ein konkurrenzfähiges
> Produkt oder noch besser, ein konkurrenzloses. Der Rest hat dich nicht
> zu interessieren."

))
Da kenn ich ne Geschichte:
1) Der Mathematiker entwickelt eine theoretische Formel und bekommt
 - lediglich Lob dafür
2) Der Physiker nimmt genau diese Formel und setzt Naturkonstanten ein 
damit sie in die reale Welt passt.  Bekommt
 - hierfür den Nobelpreis. ^^
3) Der ETler baut die Maschine hierfür und
 - hat halt was zu tun. ^^
4) Der Wirtschaftler wird
 - Reich durch die anderen 3 :D
Man kanns ja übertreiben mit dem Pessimismus...

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.