Intel procesa ceļvedis līdz 2025. gadam: paskaidrots Intel 7, 4, 3, 20A un 18A

Intel tikko prezentēja savus Meteor Lake klēpjdatora procesorus kopā ar Raptor Lake Refresh, un līdz ar to tika atjaunota apņemšanās ievērot uzņēmuma procesa mezglu ceļvedi, ko tā pirmo reizi publicēja 2021. gadā. Šajā ceļvedī uzņēmums norāda, ka vēlas četru gadu laikā notīrīt piecus mezglus, ko neviens cits uzņēmums nav sasniedzis gadu laikā. Paša Intel ceļvedī teikts, ka tā mērķis ir sasniegt "procesa vadību" 2025. gadā. Procesa vadība pēc Intel standartiem ir augstākā veiktspēja uz vatu. Kā izskatās ceļojums uz to?

Intel ceļvedis līdz 2025. gadam: īss pārskats

Iepriekš minētajā ceļvedī Intel ir pabeidzis pāreju uz Intel 7 un Intel 4, un Intel 3, 20A un 18A nāks dažu nākamo gadu laikā. Uzziņai, uzņēmums Intel 7 nosauc savu 10 nm procesu, un Intel 4 ir tas, ko tas nosauc par savu 7 nm procesu. Nosaukumi nāk no (lai gan varētu apgalvot, ka tie ir maldinoši), ka Intel 7 ir ļoti līdzīgs TSMC 7 nm tranzistora blīvums, neskatoties uz to, ka Intel 7 ir veidots uz 10 nm procesa. Tas pats attiecas uz Intel 4, un WikiChip faktiski nonāk pie tā

Intel 4, visticamāk, būs nedaudz blīvāks nekā TSMC 5nm N5 process.

To sakot, lietas kļūst ļoti interesantas ar 20A un 18A. Tiek uzskatīts, ka 20A (uzņēmuma 2 nm process) Intel sasniegs "procesa paritāti" un debitēs ar Arrow Lake. un uzņēmums pirmo reizi izmantos PowerVia un RibbonFET, un pēc tam 18A būs 1,8 nm, izmantojot gan PowerVia, gan RibbonFET, arī. Lai iegūtu detalizētāku sadalījumu, skatiet diagrammu, ko es izveidoju zemāk.

Planāro MOSFET laikā nanometru mērījumiem bija daudz lielāka nozīme, jo tie bija objektīvi mērījumus, bet pāreja uz 3D FinFET tehnoloģiju ir pārvērtusi nanometru mērījumus par vienkāršu mārketingu noteikumiem.

Intel 7: kur mēs esam tagad (savā veidā)

Intel 7 ir tas, kas agrāk bija pazīstams kā Intel 10nm uzlabotais SuperFin (10 ESF), un uzņēmums vēlāk to pārdēvēja par Intel. 7, kas būtībā bija mēģinājums pielāgoties pārējā izdomājuma nosaukšanas konvencijām nozare. Lai gan varētu apgalvot, ka tas ir maldinošs, nanometru mērījumi mikroshēmās šobrīd ir tikai mārketings, un tas ir bijis jau vairākus gadus.

Intel 7 ir pēdējais Intel process, kurā tiek izmantota dziļā ultravioletā litogrāfija jeb DUV. Intel 7 tika izmantots, lai ražotu Alder Lake, Raptor Lake un nesen izziņoto Raptor Lake Refresh, kas ieradās kopā ar Meteor Lake. Tomēr Meteor Lake tiek ražots uz Intel 4.

Intel 4: tuvākā nākotne

Intel 4 ir tuvākā nākotne, ja vien neesat klēpjdatoru lietotājs, un tādā gadījumā tā ir tagadne. Meteoru ezers ir izgatavots uz Intel 4... pārsvarā. Meteor Lake jauno CPU aprēķinu elementi ir izgatavoti uz Intel 4, bet grafikas elementi ir izgatavoti uz TSMC N3. Šīs divas flīzes (kopā ar SoC Tile un I/O Tile) ir integrētas, izmantojot Intel Foveros 3D iepakojuma tehnoloģiju. Šo procesu parasti sauc par sadalīšanu, un AMD ekvivalentu sauc par mikroshēmu.

Tomēr būtiska Intel 4 izmaiņa ir tā, ka tas ir pirmais Intel ražošanas process, kurā tiek izmantota ekstrēma ultravioletā litogrāfija. Tas nodrošina lielāku ražu un platības mērogošanu, lai maksimāli palielinātu enerģijas efektivitāti. Kā norāda Intel, Intel 4 ir divreiz lielāks apgabala mērogs augstas veiktspējas loģikas bibliotēkām, salīdzinot ar Intel 7. Tas ir uzņēmuma 7 nm process, kas atkal ir līdzīgs iespējām, ko citas ražošanas rūpnīcas šajā nozarē dēvē par saviem 5 nm un 4 nm procesiem.

Intel 3: Intel 4 dubultošana

Intel 3 ir Intel 4 turpinājums, taču tas nodrošina 18% veiktspējas pieaugumu uz vienu vatu salīdzinājumā ar Intel 4. Tam ir blīvāka augstas veiktspējas bibliotēka, taču tā līdz šim ir paredzēta tikai datu centra lietošanai ar Sierra Forest un Granite Rapids. Pašlaik jūs to neredzēsit nevienā patērētāju CPU. Mēs nezinām daudz par šo mezglu, taču, tā kā tas ir daudz vairāk vērsts uz uzņēmumu, parastiem patērētājiem par to nebūs īpaši jārūpējas.

Intel 20A: procesa paritāte

Intel zina, ka ražošanas procesos tas nedaudz atpaliek no pārējās nozares, un 2024. gada otrajā pusē tā mērķis ir nodrošināt Intel 20A pieejamību un ražošanu savam Arrow Lake. procesori. Tas debitēs arī uzņēmuma PowerVia un RIbbonFET, kur RibbonFET ir vienkārši cits nosaukums (ko Intel piešķīris) Gate All Around Field-Effect Transistor jeb GAAFET. TSMC pāriet uz GAAFET savam 2 nm N2 mezglam, savukārt Samsung pāriet uz to ar 3 nm 3GAE procesa mezglu.

PowerVia īpašais ir tas, ka tā nodrošina aizmugures enerģijas piegādi visā mikroshēmā, kur signāla vadi un strāvas vadi tiek atdalīti un optimizēti atsevišķi. Ar priekšpuses jaudas piegādi, kas šobrīd ir nozares standarts, ir daudz potenciālu sastrēgums kosmosa dēļ, vienlaikus potenciāli atverot arī tādas problēmas kā strāvas integritāte un signāls iejaukšanās. PowerVia atdala signāla un strāvas līnijas, tādējādi teorētiski nodrošinot labāku enerģijas piegādi.

Aizmugurējā jaudas padeve nav jauna koncepcija, taču tā ir radījusi izaicinājumu ieviest jau vairākus gadus. Ja uzskatāt, ka PowerVia tranzistori tagad ir savā starpā starp jaudu un signalizāciju (un tranzistori ir visgrūtāk ražot mikroshēmas daļu, jo tajās ir vislielākais defektu potenciāls), tad jūs ražojat mikroshēmas cieto daļu pēc jūs jau esat piešķīris resursus citām daļām. Savienojiet to ar tranzistoriem, kur tiek ģenerēta lielākā daļa siltuma CPU, kur tagad jums būs jāatdzesē CPU caur enerģijas piegādes vai signāla piegādes slāni, un jūs redzēsit, kāpēc tehnoloģijas ir izrādījušies grūti iegūt pa labi.

Tiek uzskatīts, ka šim mezglam ir par 15% veiktspējas uzlabojums uz vatu salīdzinājumā ar Intel 3.

Intel 18A: skats uz nākotni

Intel 18A ir līdz šim vismodernākais mezgls, par ko tam ir jārunā, un ir paredzēts, ka tā ražošanu sāks 2024. gada otrajā pusē. Tas tiks izmantots, lai ražotu nākotnes patērētāju Lake CPU un nākotnes datu centra CPU, palielinot veiktspēju līdz 10% uz vatu. Pašlaik par to nav daudz informācijas, un tas dubultojas RibbonFET un PowerVia.

Vienīgais, kas ir mainījies kopš šī mezgla pirmās atklāšanas, ir tas, ka sākotnēji tam bija paredzēts izmantot augstas NA EUV litogrāfiju, lai gan tas vairs tā nav. Daļēji iemesls tam ir tas, ka Intel 18A mezgls tiek palaists nedaudz agrāk, nekā sākotnēji bija paredzēts, un uzņēmums to atgriež uz 2024. gada beigām, nevis 2025. gada beigām. Tā kā ASML, Nīderlandes uzņēmums, kas ražo EUV litogrāfijas iekārtas, 2025. gadā joprojām piegādāja savu pirmo High-NA skeneri (Twinscan EXE: 5200), tas nozīmēja, ka Intel tas būs jāizlaiž 2024. gadā. Par jebko EUV, uzņēmumiem ir iet uz ASML starp citu, tāpēc nav alternatīvas.

Intel ceļvedis ir ambiciozs, taču līdz šim uzņēmums pie tā pieturas

Tagad, kad jūs saprotat Intel nākamo gadu plānu, būtu pareizi teikt, ka tas ir absolūti ambiciozs. Pats Intel to reklamē kā "piecus mezglus četros gados", jo viņi zina, cik iespaidīgi tas ir. Lai gan jūs varētu sagaidīt, ka ceļā var rasties žagas, vienīgās izmaiņas, kopš Intel pirmo reizi atklāja šo plānu 2021. gadā, bija Intel 18A ieviešana. uz priekšu uz vēl ātrāku palaišanu. Tieši tā. Viss pārējais ir palicis pa vecam.

Tas, vai Intel saglabās progresīvās reklāmas arī turpmāk, vēl ir redzams, taču tas labi liecina, ka vienīgās izmaiņas, kas uzņēmumam bija jāveic, bija vismodernākā mezgla palaišana pat ātrāk, nekā paredzēts. Lai gan joprojām nav skaidrs, vai Intel būs milzīgs konkurents TSMC un Samsung Runājot par tā progresīvākiem procesiem (it īpaši, ja tas sasniedz RibbonFET), mēs noteikti ceram.