¿Por qué las NVIDIA RTX 3000 están fabricadas en 8nm y no en 7nm EUV?

¿Por qué las NVIDIA RTX 3000 están fabricadas en 8nm y no en 7nm EUV?

Javier López

Hasta el último momento, hasta el último día antes de la presentación hubo debate sobre el hecho de que NVIDIA podría haber recurrido al proceso de fabricación de 7 nm EUV para adelantar a AMD. Como vimos, finalmente tuvieron que decantarse por los 8 nm y esto es un hándicap de rendimiento muy importante frente a su rival, ¿por qué no optaron por la tecnología EUV de Samsung?

El impacto en el mercado de GPUs lo marcan dos indicadores muy claros: rendimiento y precio. Si bien hay que matizar que las tarjetas gráficas para centros de datos rompen ese molde, el resto sí que entra en él, ya que van dirigidas al usuario final y no a empresas.

Este es uno de los principales motivos por los que NVIDIA muy inteligentemente dirigió su chip A100 a las manos de TSMC y sus 7 nm, pero no ha dejado (ni podido dejar) el resto de chips a los taiwaneses. ¿Por qué elegir los 8 nm sabiendo que es un paso atrás frente a su rival?

Derivación de 10 nm, menor densidad, menor rendimiento, ¿dónde está la ventaja?

Samsung 8nm

Con Turing NVIDIA enfrentó duras críticas por el precio que dispuso para sus GPUs. El problema es que no hubo competencia alguna y muchos pasaron por el aro incluso a regañadientes. Con Ampere los motivos son algo distintos, puesto que sí van a tener competencia, siendo esto un factor clave para la elección del nodo por parte de NVIDIA.

Recapitulando de forma rápida, el nodo de Samsung es un 50% peor en densidad que el de TSMC, el rendimiento es un 15% peor de media y aun así, NVIDIA ha conseguido incluir 28.300 millones de transistores y aumentar la frecuencia Boost a 1,7 GHz, pero además y esto es un punto clave, ha logrado aumentar la eficiencia energética de cada chip en 1,9x frente a Turing.

Las novedades de la arquitectura marcan el rendimiento, por lo cual y sabiendo lo anterior, cerramos el capítulo, pero ¿y el precio? aquí está principalmente la ventaja y los motivos de la elección de NVIDIA.

El precio por oblea sigue disparado en TSMC, y además, no hay stock

NVIDIA-Ampere-GA100-GPU_7nm-Tesla-A100

Apple, AMD y otros fabricantes tienen reservas de obleas durante al menos los próximos 6 meses en pedidos de alto volumen, por lo que NVIDIA descartó como ya hablamos en su momento incluir las RTX 3000 bajo este nodo.

Pero es que, además, aunque hubiese tenido stock disponible para reservar, el precio por oblea con pedidos de este tipo de volumen no bajaría de los 8.000 dólares para un tamaño de 12 pulgadas. Según la cantidad de obleas los precios que manejan los analistas van desde esos 8.000 dólares hasta 10.000, una cifra que NVIDIA no veía con buenos ojos para competir con AMD y tener suficientes ingresos.

Por ello, Samsung entró a la palestra y aunque el contrato sigue siendo restringido, su proceso de 8 nm es maduro, está en alto volumen y además según ciertas fuentes, el precio por oblea es sobre un 30% más barato. Es decir, en el mejor de los casos NVIDIA estaría pagando 5.600 dólares por oblea.

Solventada esta duda, queda «la pregunta del millón», ¿por qué no optar por los 7 nm EUV de Samsung que ya están en producción? Precisamente por el volumen. Se estima que el contrato de NVIDIA y Samsung es por un valor de al menos mil millones de dólares, lo que en términos generales y redondeando al alza suponen 180.000 obleas por año.

Los 7 nm EUV siguen siendo residuales, los 8 nm eran la única opción

EUV Litography edit

Samsung tiene terminado su proceso de 7 nm EUV, pero los rumores afirman que no está para competir ni ser producido en un volumen de obleas de semejante magnitud y que esto llegará en algún punto de 2021 sin especificar fecha.

Ergo, NVIDIA estaba entre la espada y la pared: llegó tarde y mal a los 7 nm de TSMC, Samsung no podía darle volumen en 7 nm EUV y con ello ponerse muy por delante del resto y el único nodo que mejoraba a los 12 nm de TSMC y Turing eran los 8 nm de Samsung para tal número de obleas.

Por lo tanto, no hablamos de una elección abierta como tal, sino más bien de una necesidad impuesta por la situación del mercado de los semiconductores, lo cual deja una puerta abierta a que AMD por fin de con la tecla y aproveche la superioridad del nodo de TSMC para abrirse hueco contra su rival.