AMD Dresden: “An den Grenzen der Physik”

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“Wo liegen die Grenzen der Skalierung?” lautet eine im Kontext der Halbleiterfertigung immer wieder gestellte Frage. Dr. Karsten Wieczorek, AMD Principal Member of Technical Staff, über die aktuellen Herausforderungen in der Chipproduktion.

Die Entwicklung der Komplexität von Mikroprozessoren ist tatsächlich so atemberaubend wie die Möglichkeiten, die sich aus den kontinuierlichen Leistungssteigerungen ergeben: Modellierung komplexer Wettermodelle, die Entschlüsselung des menschlichen Genoms, Abfragen gigantischer Online-Datenbanken in Sekundenbruchteilen oder die ständige Verbesserung des Insassenschutzes durch vollständige Simulation von Fahrzeug-Crashs.

All dies erscheint uns heute wie selbstverständlich. Diese Möglichkeiten sind das erlebbare Ergebnis kontinuierlicher Innovation auf höchstem technologischen Niveau – und seit fast zehn Jahren gestaltet AMD mit seiner Mikroprozessorfertigung die digitale Revolution auch in Dresden mit.

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Vor zehn Jahren wurde die Halbleiterfertigung noch mit dem Sammelbegriff der Mikroelektronik charakterisiert. Die ständige Verkleinerung (oder Skalierung) der Halbleiterstrukturen spiegelt sich seitdem in der Einführung neuer Technologie-Generationen alle eineinhalb bis zwei Jahre wieder. In diesem Jahr geht bei AMD in Dresden die 45nm-Technologie-Generation in Produktion. Nanotechnologie ist somit heute schon Realität in der Volumen-Fertigung von Hochleistungsprozessoren.

Diesen Stand zu erreichen und zu halten erfordert erhebliche Anstrengungen: AMD hat in seinen Dresdner Fertigungsstandort für Mikroprozessoren von 1996 bis heute mehr als 6 Milliarden Dollar investiert. Rund 2800 Mitarbeiter, davon 750 hochqualifizierte Ingenieure, tragen dazu bei, im Grenzbereich zwischen Forschung und Massenproduktion in einem hochdynamischen Geschäftsumfeld erfolgreich zu sein. Die Kosten für ein Halbleiterwerk, eine sogenannte Fab, betragen heute etwa drei Milliarden Dollar – eine Steigerung um zirka 250 Prozent im Verlauf der letzten Dekade.

Gleichzeitig trieb die dramatisch steigende Komplexität die Entwicklungskosten für neue Technologie-Generationen um etwa 400 Prozent in die Höhe. Unter diesen Umständen erfolgreich zu sein, erfordert einen umfassenden Ansatz, der Design, Fertigung und Technologie als komplexe Einheit betrachtet, in der kontinuierliche Verbesserung in allen Bereichen Grundvoraussetzung für erfolgreiche Geschäfte sind.