Intels prosessveikart til 2025: Intel 7, 4, 3, 20A og 18A forklart

Intel har nettopp avduket sine Meteor Lake bærbare prosessorer sammen med en Raptor Lake Refresh, og med det fulgte en fornyet forpliktelse til selskapets prosessnode veikart som det først publiserte i 2021. I det veikartet opplyser selskapet at det ønsker å rydde fem noder på fire år, noe ingen andre selskaper har oppnådd på årevis. Intels eget veikart sier at det har som mål å oppnå "prosessledelse" i 2025. Prosessledelse, etter Intels standarder, er den høyeste ytelsen per watt. Hvordan ser reisen dit ut?

Intels veikart frem til 2025: En kort oversikt

I veikartet ovenfor har Intel fullført overgangen til Intel 7 og Intel 4, med Intel 3, 20A og 18A som kommer i løpet av de neste årene. Til referanse er Intel 7 det selskapet kaller 10nm-prosessen sin, og Intel 4 er det det kaller 7nm-prosessen. Der navnene kommer fra (selv om man kan hevde at de er misvisende) er at Intel 7 har en svært lik transistortetthet som TSMCs 7nm, til tross for at Intel 7 er bygget på en 10nm prosess. Det samme gjelder for Intel 4, med WikiChip som faktisk kommer til den konklusjonen at

Intel 4 vil sannsynligvis være litt tettere enn TSMCs 5nm N5-prosess.

Med det sagt, hvor ting blir veldig interessant er med 20A og 18A. 20A (selskapets 2nm-prosess) sies å være der Intel vil nå "prosessparitet" og vil debutere med Arrow Lake og selskapets første bruk av PowerVia og RibbonFET, og deretter 18A vil være 1,8nm ved bruk av både PowerVia og RibbonFET, også. For en mer detaljert oversikt, sjekk ut diagrammet jeg laget nedenfor.

Tilbake på dagen med plane MOSFET-er, betydde nanometermålinger mye mer siden de var objektive målinger, men overgangen til 3D FinFET-teknologi har gjort nanometermålinger til ren markedsføring vilkår.

Intel 7: Hvor vi er nå (på en måte)

Intel 7 er det som tidligere var kjent som Intel 10nm Enhanced SuperFin (10 ESF), og selskapet endret den senere til Intel 7 i det som egentlig var et forsøk på å tilpasse seg navnekonvensjonene til resten av fabrikasjonen industri. Selv om man kan hevde at det er misvisende, er nanometermålinger i sjetonger ikke noe mer enn markedsføring på dette tidspunktet og har vært det i en årrekke.

Intel 7 er den siste prosessen fra Intel for å bruke dyp ultrafiolett litografi, eller DUV. Intel 7 ble brukt til å produsere Alder Lake, Raptor Lake og den nylig annonserte Raptor Lake Refresh som ankom ved siden av Meteor Lake. Meteor Lake er imidlertid produsert på Intel 4.

Intel 4: Den nærmeste fremtiden

Intel 4 er nær fremtid med mindre du er en bærbar bruker, i så fall er det nåtiden. Meteorsjøen er laget på Intel 4... for det meste. Compute Tile of Meteor Lakes nye CPUer er produsert på Intel 4, men grafikkflisen er produsert på TSMC N3. Disse to flisene (sammen med SoC-flisen og I/O-flisen) er integrert ved hjelp av Intels Foveros 3D-pakketeknologi. Denne prosessen er en som vanligvis refereres til som disaggregering, og AMD-ekvivalenten kalles en brikke.

En stor endring av Intel 4 er imidlertid at det er den første av Intels produksjonsprosesser som bruker ekstrem ultrafiolett litografi. Dette gir mulighet for høyere utbytte og områdeskalering for å maksimere strømeffektiviteten. Som Intel uttrykker det, har Intel 4 dobbelt så stor områdeskalering for høyytelses logiske biblioteker sammenlignet med Intel 7. Det er selskapets 7nm-prosess, som igjen ligner på egenskapene til det andre fabrikker i bransjen refererer til som deres egne 5nm- og 4nm-prosesser.

Intel 3: Dobler ned på Intel 4

Intel 3 er en oppfølger fra Intel 4, men bringer med seg en forventet ytelse på 18 % per watt-økning i forhold til Intel 4. Den har et tettere høyytelsesbibliotek, men er kun rettet mot datasenterbruk så langt med Sierra Forest og Granite Rapids. Du vil ikke se denne i noen forbruker-CPU-er for øyeblikket. Vi vet ikke mye om denne noden, men gitt at den er mye mer bedriftsfokusert, trenger ikke normale forbrukere å bry seg så mye om den.

Intel 20A: Prosessparitet

Intel vet at de ligger noe bak resten av industrien når det kommer til fabrikasjonsprosesser, og i andre halvdel av 2024 har det som mål å ha Intel 20A tilgjengelig og i produksjon for Arrow Lake prosessorer. Dette vil også debutere selskapets PowerVia og RIbbonFET, der RibbonFET ganske enkelt er et annet navn (gitt av Intel) til en Gate All Around Field-Effect Transistor, eller GAAFET. TSMC flytter til GAAFET for sin 2nm N2-node, mens Samsung flytter til den med sin 3nm 3GAE-prosessnode.

Det som er spesielt med PowerVia er at det gir mulighet for baksidestrøm til hele en brikke, der signalledninger og strømledninger kobles fra og optimaliseres separat. Med frontside strømforsyning, standarden i bransjen nå, er det mye potensiale for flaskehalser på grunn av plass, samtidig som den potensielt åpner opp for problemer som strømintegritet og signal innblanding. PowerVia separerer signal- og kraftledninger, noe som gir teoretisk bedre strømforsyning.

Strømforsyning på baksiden er ikke et nytt konsept, men det er et konsept som har vært en utfordring å implementere i en årrekke. Hvis du tenker på at transistorene i PowerVia nå er i en slags sandwich mellom strøm og signalering (og transistorer er den vanskeligste delen av en brikke å produsere, siden de har størst potensiale for defekter), da produserer du den harde delen av brikken etter du har allerede forpliktet ressurser til de andre delene. Kombiner det med transistorer der mesteparten av varmen i en CPU genereres, hvor du nå må kjøle en CPU gjennom et lag med enten strømforsyning eller signallevering, og du vil se hvorfor teknologien har vist seg vanskelig å få til Ikke sant.

Denne noden sies å ha en 15% forbedring i ytelse per watt i forhold til Intel 3.

Intel 18A: Ser mot fremtiden

Intels 18A er den desidert mest avanserte noden den har å snakke om, og den skal begynne å produsere i siste halvdel av 2024. Dette vil bli brukt til å produsere en fremtidig forbruker Lake CPU og en fremtidig datasenter CPU, med en økning på opptil 10 % ytelse per watt. Det er ikke mange detaljer som har blitt delt på dette tidspunktet om det, og det dobles ned på RibbonFET og PowerVia.

Det eneste som har endret seg siden denne noden først ble avduket er at den opprinnelig skulle bruke High-NA EUV litografi, selv om det ikke lenger er tilfelle. Noe av grunnen til dette er at Intels 18A-node lanseres litt tidligere enn først forventet, og selskapet trekker den tilbake til slutten av 2024 i stedet for 2025. Med ASML, det nederlandske selskapet som produserer EUV-litografimaskiner, som fortsatt sender sin første High-NA-skanner (Twinscan EXE: 5200) i 2025, betydde det at Intel måtte hoppe over den for 2024. For alt EUV, selskaper ha å gå til ASML forresten, så det er ikke noe alternativ.

Intels veikart er ambisiøst, men så langt holder selskapet seg til det

Nå som du forstår Intels veikart for de neste årene, vil det være riktig å si at det er absolutt ambisiøst. Intel selv annonserer det som "fem noder på fire år", siden de vet hvor imponerende det er. Selv om du kan forvente at det kan være hikke underveis, var den eneste endringen siden Intel først avduket denne planen i 2021 å bringe Intel 18A framover til en enda raskere lansering. Det er det. Alt annet har forblitt det samme.

Det gjenstår å se om Intel vil beholde sine progressive tillegg fremover, men det lover godt at eneste endringen selskapet har måttet gjøre var å gjøre sin mest avanserte node-lansering enda raskere enn forventet. Selv om det ikke er klart om Intel vil være en formidabel konkurrent til TSMC og Samsung fortsatt når det kommer til sine mer avanserte prosesser (spesielt når den når RibbonFET), er vi absolutt håpefulle.