Procesní plán společnosti Intel do roku 2025: Vysvětlení Intel 7, 4, 3, 20A a 18A

Společnost Intel právě představila své procesory pro notebooky Meteor Lake spolu s Raptor Lake Refresh a s tím přišel obnovený závazek k cestovní mapě procesních uzlů společnosti, kterou poprvé zveřejnil v roce 2021. V této cestovní mapě společnost uvádí, že chce během čtyř let vyčistit pět uzlů, což se žádné jiné společnosti za léta nepodařilo. Vlastní plán společnosti Intel uvádí, že jejím cílem je v roce 2025 dosáhnout „vedení procesů“. Vedení procesu je podle standardů Intelu nejvyšším výkonem na watt. Jak cesta k tomu vypadá?

Cestovní mapa Intelu do roku 2025: Stručný přehled

Ve výše uvedeném plánu Intel dokončil svůj přechod na Intel 7 a Intel 4, přičemž Intel 3, 20A a 18A přijde v příštích několika letech. Pro informaci, Intel 7 je to, co společnost nazývá svůj 10nm proces, a Intel 4 je to, co pojmenovává svůj 7nm proces. Názvy pocházejí (i když by se dalo namítnout, že jsou zavádějící), že Intel 7 má velmi podobnou hustotu tranzistorů jako TSMC 7nm, přestože Intel 7 je postaven na 10nm procesu. Totéž platí pro Intel 4, přičemž WikiChip skutečně dospěl k závěru

Intel 4 bude velmi pravděpodobně o něco hustší než 5nm proces N5 od TSMC.

Když už bylo řečeno, kde se věci stávají velmi zajímavými, jsou 20A a 18A. 20A (2nm proces společnosti) je prý místo, kde Intel dosáhne „procesní parity“ a bude debutovat s Arrow Lake a společnost poprvé použila PowerVia a RibbonFET, a pak 18A bude 1,8nm pomocí obou PowerVia a RibbonFET, také. Pro podrobnější rozpis se podívejte na graf, který jsem vytvořil níže.

V dobách planárních MOSFETů záleželo na měření nanometrech mnohem více, protože byla objektivní měření, ale přechod na 3D technologii FinFET změnil nanometrová měření v pouhý marketing podmínky.

Intel 7: Kde jsme teď (tak nějak)

Intel 7 je to, co bylo dříve známé jako Intel 10nm Enhanced SuperFin (10 ESF), a společnost jej později přejmenovala na Intel. 7 v tom, co bylo v podstatě snahou přizpůsobit se konvencím pojmenování zbytku výroby průmysl. I když by se dalo namítnout, že je to zavádějící, nanometrová měření v čipech nejsou v tuto chvíli ničím jiným než marketingem a jsou tomu tak již řadu let.

Intel 7 je posledním procesem od Intelu, který používá hlubokou ultrafialovou litografii neboli DUV. Intel 7 byl použit k výrobě Alder Lake, Raptor Lake a nedávno oznámeného Raptor Lake Refresh, který dorazil vedle Meteor Lake. Meteor Lake se však vyrábí na Intel 4.

Intel 4: Blízká budoucnost

Intel 4 je blízká budoucnost, pokud nejste uživatelem notebooku, v takovém případě je to současnost. Meteorské jezero je vyrobeno na Intel 4... většinou. Nové procesory Compute Tile of Meteor Lake jsou vyrobeny na Intel 4, ale grafický Tile je vyroben na TSMC N3. Tyto dvě dlaždice (spolu s dlaždicí SoC a dlaždicí I/O) jsou integrovány pomocí technologie 3D balení společnosti Intel Foveros. Tento proces je obvykle označován jako disagregace a ekvivalent AMD se nazývá čiplet.

Hlavní změnou Intel 4 je však to, že je to první z výrobních procesů Intelu, který využívá extrémní ultrafialovou litografii. To umožňuje vyšší výnos a škálování plochy pro maximalizaci energetické účinnosti. Jak uvádí Intel, Intel 4 má dvojnásobné škálování oblasti pro vysoce výkonné logické knihovny ve srovnání s Intel 7. Jde o 7nm proces společnosti, který je opět podobný tomu, co ostatní výrobní závody v tomto odvětví označují jako své vlastní 5nm a 4nm procesy.

Intel 3: Zdvojnásobení oproti Intel 4

Intel 3 je následovníkem Intel 4, ale přináší očekávaný 18% nárůst výkonu na watt oproti Intel 4. Má hustší vysoce výkonnou knihovnu, ale zatím je zaměřena pouze na využití datových center s Sierra Forest a Granite Rapids. Tento v současné době neuvidíte v žádném spotřebitelském CPU. O tomto uzlu toho moc nevíme, ale vzhledem k tomu, že je mnohem více zaměřený na podniky, normální spotřebitelé se o něj nebudou muset příliš starat.

Intel 20A: Procesní parita

Intel ví, že je poněkud pozadu za zbytkem odvětví, pokud jde o výrobní procesy, a ve druhé polovině roku 2024 chce mít Intel 20A k dispozici a ve výrobě pro svůj Arrow Lake procesory. To bude také debutovat PowerVia a RIbbonFET společnosti, kde RibbonFET je prostě jiný název (daný společností Intel) pro Gate All Around Field-Effect Transistor neboli GAAFET. TSMC přechází na GAAFET pro svůj 2nm uzel N2, zatímco Samsung se přesouvá k němu se svým 3nm procesním uzlem 3GAE.

Co je na PowerVia zvláštní, je to, že umožňuje zadní napájení v celém čipu, kde jsou signálové a napájecí vodiče odděleny a optimalizovány samostatně. S napájením z přední strany, což je nyní standard v tomto odvětví, existuje velký potenciál zúžení kvůli prostoru a zároveň potenciálně otevření problémům, jako je integrita napájení a signál rušení. PowerVia odděluje signál a napájecí vedení, což má za následek teoreticky lepší dodávku energie.

Dodávka napájení ze zadní strany není nový koncept, ale je to koncept, jehož implementace je výzvou již řadu let. Pokud uvážíte, že tranzistory v PowerVia jsou nyní v sendviči mezi napájením a signalizací (a tranzistory jsou nejtěžší část čipu na výrobu, protože nesou největší potenciál defektů), pak vyrábíte tvrdší část čipu po zdroje jste již věnovali ostatním částem. Spojte to s tranzistory, kde se generuje většina tepla v CPU, kde nyní budete muset CPU chladit přes vrstvu dodávky energie nebo signálu a uvidíte, proč se ukázalo, že je obtížné získat technologii že jo.

Tento uzel má údajně 15% zlepšení výkonu na watt oproti Intel 3.

Intel 18A: Pohled do budoucnosti

Intel 18A je zdaleka nejpokročilejší uzel, o kterém musí mluvit, a jeho výroba se má začít ve druhé polovině roku 2024. To bude použito k výrobě budoucího spotřebitelského procesoru Lake CPU a budoucího CPU pro datové centrum se zvýšením výkonu až o 10 % na watt. V tuto chvíli o tom není mnoho podrobností, a to se zdvojnásobuje na RibbonFET a PowerVia.

Jediná věc, která se od prvního odhalení tohoto uzlu změnila, je to, že původně měl používat litografii High-NA EUV, i když už tomu tak není. Částečně je to způsobeno tím, že uzel 18A společnosti Intel se spouští o něco dříve, než se původně očekávalo, a společnost jej stahuje zpět na konec roku 2024 namísto roku 2025. Vzhledem k tomu, že ASML, nizozemská společnost, která vyrábí litografické stroje EUV, stále dodává svůj první High-NA skener (Twinscan EXE: 5200) v roce 2025, znamenalo to, že Intel jej bude muset pro rok 2024 vynechat. Na cokoliv EUV, firmy mít jít do ASML mimochodem, takže neexistuje žádná alternativa.

Plán Intelu je ambiciózní, ale zatím se ho společnost drží

Nyní, když rozumíte cestovní mapě Intelu na několik příštích let, bylo by správné říci, že je naprosto ambiciózní. Intel sám to propaguje jako „pět uzlů za čtyři roky“, protože vědí, jak působivé to je. I když můžete očekávat, že na cestě může dojít k zádrhelům, jedinou změnou od doby, kdy Intel poprvé představil tento plán v roce 2021, bylo přinést Intel 18A. vpřed k ještě dřívějšímu spuštění. A je to. Vše ostatní zůstalo při starém.

Zda si Intel zachová své progresivní přírůstky i v budoucnu, se teprve uvidí, ale je dobrým znamením, že ano jedinou změnou, kterou společnost musela udělat, bylo spustit svůj nejpokročilejší uzel ještě dříve, než se očekávalo. I když není jasné, zda bude Intel impozantním konkurentem TSMC a Samsungu, i když ano přijde na jeho pokročilejší procesy (zejména když dosáhne RibbonFET), určitě doufáme.