[CPU WAR] 22Q4 데스크탑 CPU 누가 저렴하게 생산할까?

바로 직전의 게시물에서 AMD는 Ryzen7000시리즈의 게이밍 성능이 INTEL의 코어 13세대에 밀리기 때문에 가격인하와 동시에 이전세대의 가성비 모델을 새로 출시할 거라는 추측을 한 바 있다
이번에는 INTEL의 코어 13세대가 출시되기 전 생산단가는 얼마나 될지 추정해 보고자 한다

INTEL은 코어 12세대에서 최초로 INTEL 7공정을 사용하였다. 이후 공정이 성숙되었는지는 모르겠지만 코어 13세대의 크기가 더 커졌음에도 데스크탑 CPU의 MSRP는 더더욱 내려서 발표하였다. 과연 얼마에 생산이 되길래 이러한 가격으로 출시할 수 있는 것일까?

1. INTEL 코어 12/13세대의 생산단가를 추정해 보자

가. 생산단가 추정을 위한 가정

• TSMC 12인치 웨이퍼 칩셋 생산 수율 http://news.mydrivers.com/1/634/634825.htm
• TSMC 12인치 웨이퍼 생산 가격(2021) https://hothardware.com/news/tsmc-price-hike-higher-chip-prices
• AMD/INTEL CPU 칩셋 사이즈 https://www.techpowerup.com/cpu-specs/
• 다이 수율 계산기 http://cloud.mooreelite.com/tools/die-yield-calculator/index.html
• 12인치 웨이퍼 생산 관련 수치 : TSMC 12인치 웨이퍼 생산 수율에서 역산하여 추정
• INTEL 7 공정의 생산가/수율은 TSMC 7nm와 비슷하다고 가정 (이는 실제로 INTEL에 매우 관대한 가정이다. TSMC는 2018년도에 7nm 제품을 양산하였으나, INTEL은 2020년도까지 수율 문제를 겪고 있었다)
• SRAM 공정밀도 = TSMC 10nm < INTEL 7 < TSMC 7nm // 생산 난이도는 TSMC 7nm가 더 높음
• TSMC는 공정 개발 후 해당 비용을 고객사의 Wafer 구매 가격에 포함하여 생산 단가가 비싸나, INTEL의 경우 공정을 직접 개발하여 생산 시 단가는 줄어든다. 하지만 TSMC보다 3년이나 늦은 2021년도에 INTEL 7공정으로 CPU가 양산되었으며, 2022년도 기준으로 TSMC 7nm 12inch Wafer 공정 개발가격은 이미 감각상가 다 때려박은 가격으로 고객사에 제공될 것이므로 INTEL 7 12inch Wafer도 동일한 가격으로 추정

	TSMC		INTEL
공정	6nm(7nm개선)	5nm	INTEL 7(10nm)
웨이퍼 가격(2021)	9346	16988	(E)9346
Scribe Lane(H/V 동일)	0.445	0.42	TSMC 6nm 상동
Edge Loss	5	5
Defect Density	0.2456	0.2585
Wafer H Shift	0.05	0.15

아래의 단계를 통해서 칩셋 별 생산단가를 추정할 것이다. (참고) TSMC는 불량률에 상관없이 웨이퍼 단위로 주문받는 것으로 알려져 있다.

• 동시대의 생산된 GPU 칩셋 생산단가를 비교할 것이므로 시간흐름에 따른 웨이퍼 가격 상승/하락은 고려하지 않는다
• INTEL 7(10nm) 12인치 웨이퍼 생산 가격은 TSMC 7nm와 동일하다고 가정한다 (TSMC보다 3년 늦게 제품 양산하였으므로 실제 수율/단가는 더 비쌀 것이다)
• 생산단가는 실제 제조가격이 아닌 상대적인 수치로 비교해야 한다
• AMD의 MCM 칩셋의 패키징 비용은 없다고 가정한다(상대 비교로만 사용하기 때문)

나. AMD 데스크탑 CPU 생산단가

Chipset	ZEN3		ZEN4
	CCD	cIOD	CCD	cIOD
Die Size(㎟)	83.74	124.94	73.23	125.66
가로x세로(mm)	11.27x7.43	12.92x9.67	10.7x6.75	12.77x9.84
공정	TSMC 7nm	GF 12nm	TSMC 5nm	TSMC 6nm
Die per Wafer(12inch)	539	433	664	322
Price of Wafer($)	9346	3984	16988	9346
단가	17.34	9.2	25.59	29.02
	26.54		55.61
단가 증가율	- (기준)		109.5%

AMD의 데스크탑 CPU 생산단가의 기준은 1CCD+1cIOD를 가지는 라인업인 R7이다. 여기서 수율 상 2CORE가 잘린 컷칩은 R5가 되는 것이고, 2CCD+1cIOD가 되면 R9이 되는 식이다.

다. INTEL 데스크탑 CPU 생산단가

Chipset	Alder Lake	Raptor Lake
	ADL-S(8P+8E)	RPL-S(8P+16E)
Die Size(㎟)	215.25	257
가로x세로(mm)	10.5x20.5	10.8x23.8
공정	INTEL 7
Die per Wafer(12inch)	150	111
Price of Wafer($)	9346
단가	62.31	84.2
단가 증가율	- (기준)	35.1%

INTEL 데스크탑 CPU 생산단가의 기준은 (8P+8E)CORE를 가지는 라인업인 i9이다. 여기서 E-CORE 2개가 잘리면 i7이고, P-CORE 2개와 E-CORE 4/8개가 잘리면 i5가 되는 것이다.

2. 22Q4 데스크탑 CPU 플래그십 라인업(R9/i9) 게이밍 가성비

제조사	INTEL		AMD
제품	12900K	13900K	5950X	7950X
	ADL-S(8P+8E)	RPS-S(8P+16E)	ZEN3(2CCD+1cIOD)	ZEN4(2CCD+1cIOD)
생산단가	62.31	84.2	43.88	80.2
성능비교(E)	100%	105%	95%	100%
MSRP($)	599	589	799	699

AMD R9 7950X의 제조단가가 TSMC 5nm의 비싼 12inch Wafer 가격으로 인해 하늘로 치솟는 줄로 예상했는데, 의외로 INTEL의 i9 13900K와 비빌 수 있는 가격임을 알 수 있다 (물론 AMD의 MCM 공정 단가를 생각하면 생산단가는 사실상 동일하다고 봐도 무방하다) . 또한 INTEL 7 공정의 단가는 TSMC의 이미 충분히 성숙한 TSMC 7nm로 가정한 만큼, 이보다 비쌀거라도 추측해도 문제가 없다
여기서 예상할 수 있는 AMD의 전략은 Ryzen7000시리즈의 가격을 낮추는 것이다. INTEL은 데스크탑 CPU 시장에서 확실한 우위를 차지하기 위하여 판매 마진을 포기한 것으로 보여진다. 반대로 AMD는 마진에 여유를 두고 MSRP를 발표하였으며, 이에 따라서 추가적인 가격인하를 예상해봄직 하다
다만 AMD는 일반사용자 대상의 데스크탑 CPU 라인업 전체에 고성능 연산 명령어인 AVX-512를 탑재한 만큼 게이밍에서는 5% 밀리지만, 작업용으로는 INTEL CPU 대비 동급이거나 약간 우세일 것이다

3. 22Q4 데스크탑 CPU 가격 예상

제조사	INTEL	AMD		INTEL	AMD	INTEL	AMD
제품	13900KF	7950X	7900X	13700KF	7700X	13600KF	7600X	3700AF	3600AF
[인하 시] 제품가($)	564	599/629	449/499	384	349/369	294	249/269	199	149
성능비교(E)	플래그십 (R9/i9)	95%	93%	최상위 (R7/i7)	95%	상위 (R5/i5)	95%	85%	82%
가격비교		+6/12%	-10/12%		-11/5%		-16/10%	-33%	-43%

"AMD Ryzen7000시리즈의 생산단가는 INTEL 코어 13세대 대비 동급이거나 소폭 저렴한 것으로 추정된다. 이에 향후 데스크탑 CPU 시장에서 Ryzen7000시리즈의 가격 인하와, 큰맘먹고 ZEN3기반 Ryzen3000AF를 출시하여 시장을 점유하는 것을 기대할 수도 있겠다"

추가) 결국 AMD는 일단 블랙프라이데이 동안 라이젠7000 시리즈의 가격인하를 단행하였다