Intelov plan procesa do 2025.: objašnjenje Intel 7, 4, 3, 20A i 18A

Intel je upravo predstavio svoje procesore za prijenosna računala Meteor Lake zajedno s Raptor Lake Refreshom, a s time je došla i obnovljena predanost kompanijinoj karti puta za procesne čvorove koju je prvi put objavila 2021. godine. U toj mapi puta tvrtka navodi da želi očistiti pet čvorova u četiri godine, nešto što nijedna druga tvrtka nije postigla godinama. Intelov vlastiti plan puta navodi da ima za cilj postići "vodstvo u procesu" 2025. godine. Vodstvo u procesu, prema Intelovim standardima, najveća je izvedba po vatu. Kako izgleda putovanje do toga?

Intelov plan do 2025.: Kratak pregled

U gornjem planu, Intel je dovršio prijelaz na Intel 7 i Intel 4, s Intelom 3, 20A i 18A koji će biti dostupni u sljedećih nekoliko godina. Za referencu, Intel 7 je ono što tvrtka naziva svojim 10nm procesom, a Intel 4 je ono što naziva svojim 7nm procesom. Odakle nazivi dolaze (iako bi se moglo tvrditi da su obmanjujući) je da Intel 7 ima vrlo sličnu gustoću tranzistora kao TSMC-ov 7nm, unatoč tome što je Intel 7 izgrađen na 10nm procesu. Isto vrijedi i za Intel 4, a WikiChip je zapravo došao do tog zaključka

Intel 4 će vrlo vjerojatno biti nešto gušći od TSMC-ovog 5nm N5 procesa.

S time rečeno, ono gdje stvari postaju vrlo zanimljive su 20A i 18A. 20A (kompanijski 2nm proces) navodno će biti mjesto gdje će Intel postići "paritet procesa" i debitirati sa Arrow Lakeom i tvrtka je prvi put koristila PowerVia i RibbonFET, a zatim će 18A biti 1,8 nm koristeći PowerVia i RibbonFET, isto. Za detaljniju raščlambu pogledajte grafikon koji sam napravio u nastavku.

U vrijeme planarnih MOSFET-a, nanometarska mjerenja bila su puno važnija jer su bila objektivna mjerenja, ali prelazak na 3D FinFET tehnologiju pretvorio je nanometarska mjerenja u puki marketing Pojmovi.

Intel 7: Gdje smo sada (približno)

Intel 7 je ono što je prije bilo poznato kao Intel 10nm Enhanced SuperFin (10 ESF), a tvrtka ga je kasnije preimenovala u Intel 7 u onome što je u biti bio pokušaj da se ponovno uskladi s konvencijama imenovanja ostatka izmišljotine industrija. Iako bi netko mogao tvrditi da je pogrešno, nanometarska mjerenja u čipovima u ovom su trenutku ništa više od marketinga i to već niz godina.

Intel 7 je posljednji Intelov proces koji koristi duboku ultraljubičastu litografiju ili DUV. Intel 7 korišten je za proizvodnju Alder Lakea, Raptor Lakea i nedavno najavljenog Raptor Lake Refresh koji je stigao uz Meteor Lake. Međutim, Meteor Lake se proizvodi na Intelu 4.

Intel 4: Bliska budućnost

Intel 4 je bliska budućnost osim ako niste korisnik prijenosnog računala, u tom slučaju, to je sadašnjost. Meteorsko jezero proizveden je na Intel 4... uglavnom. Računalna ploča novih CPU-a Meteor Lakea izrađena je na Intelu 4, ali je grafička ploča izrađena na TSMC N3. Ove dvije pločice (zajedno sa SoC pločicom i I/O pločicom) integrirane su korištenjem Intelove Foveros 3D tehnologije pakiranja. Taj se proces obično naziva dezagregacija, a AMD ekvivalent naziva se čiplet.

Međutim, glavna promjena Intela 4 je to što je to prvi Intelov proizvodni proces koji koristi ekstremnu ultraljubičastu litografiju. To omogućuje veći prinos i skaliranje površine kako bi se maksimizirala energetska učinkovitost. Kao što Intel kaže, Intel 4 ima dvostruko veće skaliranje područja za logičke biblioteke visokih performansi u usporedbi s Intelom 7. Riječ je o tvrtkinom 7nm procesu, koji je opet sličan mogućnostima onoga što druge tvornice u industriji nazivaju vlastitim 5nm i 4nm procesima.

Intel 3: Udvostručenje u odnosu na Intel 4

Intel 3 je nastavak Intela 4, ali sa sobom donosi očekivanih 18% povećanja performansi po vatu u odnosu na Intel 4. Ima gušću biblioteku visokih performansi, ali zasad je namijenjen samo korištenju podatkovnog centra sa Sierra Forestom i Granite Rapids. Ovoga trenutno nećete vidjeti ni u jednom potrošačkom CPU-u. Ne znamo puno o ovom čvoru, ali s obzirom na to da je više usmjeren na poduzeće, normalni potrošači neće morati previše mariti za njega.

Intel 20A: Paritet procesa

Intel zna da donekle zaostaje za ostatkom industrije kada je riječ o procesima proizvodnje, i u drugoj polovici 2024. namjerava imati Intel 20A dostupan iu proizvodnji za svoj Arrow Lake procesori. Ovo će također debitirati s PowerVia i RIbbonFETom tvrtke, gdje je RibbonFET jednostavno drugo ime (koje je dao Intel) za Gate All Around Field-Effect Transistor, ili GAAFET. TSMC prelazi na GAAFET za svoj 2nm N2 čvor, dok Samsung prelazi na njega sa svojim 3nm 3GAE procesnim čvorom.

Ono što je posebno kod PowerVia je to što omogućuje isporuku struje sa stražnje strane kroz čitav čip, gdje su signalne žice i žice za napajanje odvojeno i optimizirane odvojeno. S isporukom snage s prednje strane, sadašnjim standardom u industriji, postoji mnogo potencijala za usko grlo zbog prostora, dok također potencijalno otvara probleme poput integriteta napajanja i signala smetnje. PowerVia razdvaja signalne i energetske vodove, što rezultira teoretski boljom isporukom energije.

Stražnja isporuka snage nije novi koncept, ali predstavlja izazov za implementaciju nekoliko godina. Ako uzmete u obzir da su tranzistori u PowerVia sada u svojevrsnom sendviču između napajanja i signalizacije (a tranzistori su najteži dio čipa za proizvodnju, jer oni nose najveći potencijal za kvarove), tada proizvodite tvrdi dio čipa nakon već ste dodijelili resurse drugim dijelovima. Uparite to s tranzistorima koji su mjesto gdje se stvara većina topline u CPU-u, gdje ćete sada morati hladiti CPU kroz sloj isporuke energije ili signala i vidjet ćete zašto se tehnologija pokazala teško dostupnom pravo.

Rečeno je da ovaj čvor ima 15% poboljšanje performansi po vatu u odnosu na Intel 3.

Intel 18A: Pogled u budućnost

Intelov 18A daleko je najnapredniji čvor o kojem se može govoriti, a trebao bi početi s proizvodnjom u drugoj polovici 2024. godine. To će se koristiti za proizvodnju budućeg potrošačkog Lake CPU-a i budućeg CPU-a podatkovnog centra, s povećanjem performansi do 10% po vatu. Nema puno detalja koji su trenutno podijeljeni o tome, a udvostručuje se na RibbonFET i PowerVia.

Jedina stvar koja se promijenila od kada je ovaj čvor prvi put predstavljen je da je u početku trebao koristiti High-NA EUV litografiju, iako to više nije slučaj. Dio razloga za to je taj što se Intelov 18A čvor lansira nešto ranije nego što se prvobitno očekivalo, a tvrtka ga povlači za kraj 2024. umjesto 2025. godine. Uz ASML, nizozemsku tvrtku koja proizvodi EUV litografske strojeve, koja još uvijek isporučuje svoj prvi High-NA skener (Twinscan EXE: 5200) 2025., to je značilo da će ga Intel morati preskočiti za 2024. Za bilo što EUV, tvrtke imati usput ići na ASML, pa nema alternative.

Intelov plan puta je ambiciozan, ali zasad ga se tvrtka drži

Sada kada razumijete Intelovu mapu puta za sljedećih nekoliko godina, bilo bi s pravom reći da je apsolutno ambiciozna. Sam Intel to reklamira kao "pet čvorova u četiri godine", jer znaju koliko je to impresivno. Iako možete očekivati ​​da će na tom putu biti problema, jedina promjena otkako je Intel prvi put predstavio ovaj plan 2021. bila je uvođenje Intel 18A naprijed do još bržeg lansiranja. To je to. Sve ostalo je ostalo isto.

Ostaje za vidjeti hoće li Intel zadržati svoje progresivne dodatke, ali dobro je da će Jedina promjena koju je tvrtka morala napraviti bila je pokretanje svog najnaprednijeg čvora čak i prije nego što se očekivalo. Iako nije jasno hoće li Intel i dalje biti snažan konkurent TSMC-u i Samsungu dolazi do njegovih naprednijih procesa (posebno kada dosegne RibbonFET), svakako se nadamo.