Intelin prosessisuunnitelma vuoteen 2025: Intel 7, 4, 3, 20A ja 18A selitetty

Intel on juuri julkistanut Meteor Lake -kannettavien prosessorit Raptor Lake Refresh -ohjelmiston rinnalla, ja sen mukana tuli uusi sitoutuminen yhtiön prosessisolmujen tiekarttaan, jonka se julkaisi ensimmäisen kerran vuonna 2021. Tuossa etenemissuunnitelmassa yhtiö ilmoittaa, että se haluaa tyhjentää viisi solmua neljässä vuodessa, mitä mikään muu yritys ei ole saavuttanut vuosiin. Intelin omassa tiekartassa sanotaan, että se pyrkii saavuttamaan "prosessijohtajuuden" vuonna 2025. Prosessijohtajuus on Intelin standardien mukaan paras suorituskyky wattia kohden. Miltä matka siihen näyttää?

Intelin tiekartta vuoteen 2025: lyhyt katsaus

Yllä olevassa etenemissuunnitelmassa Intel on saattanut päätökseen siirtymisensä Intel 7:ään ja Intel 4:ään, ja Intel 3, 20A ja 18A tulevat lähivuosina. Yritys nimeää Intel 7:n 10 nm: n prosessinsa ja Intel 4:n 7 nm: n prosessinsa. Nimet ovat peräisin (vaikka niiden voitaisiin väittää olevan harhaanjohtavia), että Intel 7:llä on hyvin samanlainen transistorin tiheys kuin TSMC: n 7 nm, vaikka Intel 7 on rakennettu 10 nm: n prosessille. Sama pätee Intel 4:ään, ja WikiChip itse asiassa päätyy siihen

Intel 4 on todennäköisesti hieman tiheämpi kuin TSMC: n 5nm N5-prosessi.

Sen mukaan asiat muuttuvat erittäin mielenkiintoisiksi 20A ja 18A. 20A (yrityksen 2nm prosessi) on se paikka, jossa Intel saavuttaa "prosessipariteetin" ja debytoi Arrow Laken kanssa ja yritys käyttää ensimmäistä kertaa PowerViaa ja RibbonFETiä, ja sitten 18A on 1,8 nm, kun käytetään sekä PowerViaa että RibbonFETiä, liian. Tarkemman erittelyn saat alla olevasta kaaviosta, jonka tein.

Tasomaisten MOSFET-laitteiden aikana nanometrimittauksilla oli paljon enemmän merkitystä, koska ne olivat objektiivisia mittaukset, mutta siirtyminen 3D FinFET -tekniikkaan on tehnyt nanometrimittauksista pelkkää markkinointia ehdot.

Intel 7: Missä olemme nyt (eräänlainen)

Intel 7 tunnettiin aiemmin nimellä Intel 10nm Enhanced SuperFin (10 ESF), ja yritys nimesi sen myöhemmin Inteliksi. 7, mikä oli pohjimmiltaan yritys mukautua uudelleen muun valmistuksen nimeämiskäytäntöjen kanssa ala. Vaikka voitaisiin väittää, että se on harhaanjohtavaa, sirujen nanometrimittaukset ovat tällä hetkellä vain markkinointia, ja niitä on ollut useita vuosia.

Intel 7 on Intelin viimeinen prosessi, jossa käytetään syvää ultraviolettilitografiaa eli DUV: ta. Intel 7:ää käytettiin tuottamaan Alder Lake, Raptor Lake ja äskettäin julkistettu Raptor Lake Refresh, joka saapui Meteor Laken rinnalle. Meteor Lake on kuitenkin valmistettu Intel 4:llä.

Intel 4: Lähitulevaisuus

Intel 4 on lähitulevaisuus, ellet ole kannettavan tietokoneen käyttäjä, jolloin se on nykyhetkeä. Meteorijärvi on valmistettu Intel 4:lle... enimmäkseen. Meteor Laken uusien suorittimien laskentalevy on valmistettu Intel 4:llä, mutta grafiikkalevy on valmistettu TSMC N3:lla. Nämä kaksi laattaa (yhdessä SoC Tile ja I/O Tile) on integroitu Intelin Foveros 3D -pakkaustekniikalla. Tätä prosessia kutsutaan tyypillisesti hajottamiseksi, ja AMD: n vastinetta kutsutaan siruksi.

Intel 4:n suuri muutos on kuitenkin se, että se on ensimmäinen Intelin valmistusprosesseista, jossa hyödynnetään äärimmäistä ultraviolettilitografiaa. Tämä mahdollistaa suuremman tuoton ja alueen skaalauksen tehokkuuden maksimoimiseksi. Kuten Intel sanoo, Intel 4:ssä on kaksinkertainen alueskaalattu suorituskykyisille logiikkakirjastoille Intel 7:ään verrattuna. Se on yrityksen 7 nm prosessi, joka on jälleen samanlainen kuin muut alan tuotantolaitokset kutsuvat omia 5 nm: n ja 4 nm: n prosessejaan.

Intel 3: Intel 4:n tuplaantuminen

Intel 3 on Intel 4:n jatkoa, mutta se tuo mukanaan 18 % tehon wattia kohden Intel 4:ään verrattuna. Siinä on tiheämpi korkean suorituskyvyn kirjasto, mutta se on toistaiseksi tarkoitettu vain datakeskuksen käyttöön Sierra Forestin ja Granite Rapidsin kanssa. Et näe tätä tällä hetkellä missään kuluttajasuorittimessa. Emme tiedä tästä solmusta paljoakaan, mutta koska se on paljon yrityskeskeisempi, tavallisten kuluttajien ei tarvitse siitä paljoa välittää.

Intel 20A: Prosessin pariteetti

Intel tietää, että se on jonkin verran jäljessä muusta teollisuudesta valmistusprosessien suhteen vuoden 2024 toisella puoliskolla sen tavoitteena on saada Intel 20A saataville ja tuotannossa Arrow Lakelle prosessorit. Tämä myös debytoi yrityksen PowerVia ja RIbbonFET, joissa RibbonFET on yksinkertaisesti toinen nimi (Intelin antama) Gate All Around Field-Effect Transistorille tai GAAFETille. TSMC on siirtymässä GAAFETiin 2nm N2-solmussaan, kun taas Samsung siirtyy siihen 3nm 3GAE-prosessisolmullaan.

PowerVian erikoisuus on, että se mahdollistaa takapuolen tehonsiirron koko sirussa, jossa signaali- ja virtajohdot erotetaan ja optimoidaan erikseen. Etupuolen tehonsiirrolla, joka on alan nyt standardi, on paljon potentiaalia tilan aiheuttama pullonkaula, mutta se voi myös avautua ongelmille, kuten virran eheys ja signaali häiriötä. PowerVia erottaa signaali- ja voimajohdot, mikä johtaa teoriassa parempaan virransyöttöön.

Takapuolen tehonsyöttö ei ole uusi konsepti, mutta sen toteuttaminen on ollut haastetta useiden vuosien ajan. Jos ajattelet, että PowerVian transistorit ovat nyt eräänlaisena virran ja signaloinnin välissä (ja transistorit ovat sirun vaikein osa valmistaa, koska niissä on eniten vikoja), silloin valmistat sirun kovan osan jälkeen olet jo sitoutunut muihin osiin. Yhdistä tämä siihen, että transistorit ovat siellä, missä suurin osa prosessorin lämmöstä syntyy, missä sinun on nyt jäähdytettävä prosessori virransyötön tai signaalin toimituksen kerroksen läpi, ja näet, miksi tekniikka on osoittautunut vaikeaksi saada oikein.

Tämän solmun sanotaan parantavan suorituskykyä wattia kohden 15 % Intel 3:een verrattuna.

Intel 18A: Katse tulevaisuuteen

Intelin 18A on ylivoimaisesti edistynein solmu, josta sen on puhuttava, ja sen on määrä aloittaa valmistus vuoden 2024 jälkipuoliskolla. Tätä käytetään tulevan kuluttajan Lake-suorittimen ja datakeskuksen tulevan CPU: n tuottamiseen, jolloin suorituskyky kasvaa jopa 10 % wattia kohden. Siitä ei ole tällä hetkellä jaettu paljon yksityiskohtia, ja se tuplaantuu RibbonFET: ssä ja PowerViassa.

Ainoa asia, joka on muuttunut tämän solmun ensimmäisen julkistamisen jälkeen, on se, että sen piti alun perin käyttää High-NA EUV -litografiaa, vaikka näin ei enää ole. Osasyynä tähän on se, että Intelin 18A-solmu käynnistetään hieman aiemmin kuin alun perin odotettiin, ja yritys vetää sen takaisin vuoden 2024 lopulle vuoden 2025 sijaan. ASML, hollantilainen EUV-litografiakoneita valmistava yritys, joka toimittaa edelleen ensimmäisen High-NA-skannerinsa (Twinscan EXE: 5200) vuonna 2025, tarkoitti, että Intelin täytyi jättää se väliin vuonna 2024. Kaikille EUV-yrityksille, yrityksille omistaa muuten mennä ASML: ään, joten vaihtoehtoa ei ole.

Intelin tiekartta on kunnianhimoinen, mutta toistaiseksi yhtiö pitää kiinni siitä

Nyt kun ymmärrät Intelin seuraavien vuosien tiekartan, olisi oikein sanoa, että se on ehdottoman kunnianhimoinen. Intel itse mainostaa sitä "viideksi solmuksi neljässä vuodessa", koska he tietävät, kuinka vaikuttava se on. Vaikka saatat odottaa, että matkan varrella saattaa ilmetä hikkauksia, ainoa muutos sen jälkeen, kun Intel julkisti tämän suunnitelman ensimmäisen kerran vuonna 2021, oli Intel 18A: n tuominen. eteenpäin vielä nopeampaan käynnistykseen. Se siitä. Kaikki muu on pysynyt ennallaan.

Nähtäväksi jää, säilyttääkö Intel progressiiviset mainoksensa, mutta se lupaa hyvää, että Ainoa muutos, jonka yrityksen on täytynyt tehdä, oli saada edistynein solmu lanseeraamaan jopa odotettua nopeammin. Vaikka ei ole selvää, tuleeko Intel TSMC: n ja Samsungin valtava kilpailija vielä silloin edistyneempien prosessiensa suhteen (varsinkin kun se saavuttaa RibbonFETin), olemme varmasti toiveikkaita.