Procesná mapa Intelu do roku 2025: Vysvetlenie Intel 7, 4, 3, 20A a 18A

Spoločnosť Intel práve predstavila svoje procesory pre notebooky Meteor Lake spolu s Raptor Lake Refresh a spolu s tým prišiel aj obnovený záväzok k plánom procesných uzlov spoločnosti, ktorý prvýkrát zverejnil v roku 2021. V tomto pláne spoločnosť uvádza, že chce vyčistiť päť uzlov za štyri roky, čo sa žiadnej inej spoločnosti za roky nepodarilo. Vlastná cestovná mapa spoločnosti Intel uvádza, že jej cieľom je dosiahnuť „vedenie procesu“ v roku 2025. Vedenie procesu je podľa štandardov Intelu najvyšším výkonom na watt. Ako vyzerá cesta k tomu?

Cestovná mapa Intelu do roku 2025: Stručný prehľad

Vo vyššie uvedenom pláne Intel dokončil svoj prechod na Intel 7 a Intel 4, pričom Intel 3, 20A a 18A príde v najbližších rokoch. Pre porovnanie, Intel 7 je to, čo spoločnosť nazýva svoj 10nm proces, a Intel 4 je to, čo nazýva svoj 7nm proces. Názvy pochádzajú (aj keď by sa dalo tvrdiť, že sú zavádzajúce), že Intel 7 má veľmi podobnú hustotu tranzistorov ako TSMC 7nm, napriek tomu, že Intel 7 je postavený na 10nm procese. To isté platí pre Intel 4, pričom WikiChip skutočne dospel k záveru

Intel 4 je veľmi pravdepodobné, že bude o niečo hustejší ako 5nm proces N5 od TSMC.

To, kde sa veci stanú veľmi zaujímavými, sú 20A a 18A. 20A (2nm proces spoločnosti) je údajne miesto, kde Intel dosiahne „procesnú paritu“ a debutuje s Arrow Lake a prvé použitie PowerVia a RibbonFET spoločnosťou, a potom 18A bude 1,8 nm pomocou oboch PowerVia a RibbonFET, tiež. Podrobnejší prehľad nájdete v tabuľke, ktorú som vytvoril nižšie.

V časoch planárnych MOSFETov na nanometrových meraniach záležalo oveľa viac, pretože boli objektívne merania, ale prechod na 3D technológiu FinFET zmenil nanometrové merania na obyčajný marketing podmienky.

Intel 7: Kde sme teraz (tak trochu)

Intel 7 je to, čo bolo predtým známe ako Intel 10nm Enhanced SuperFin (10 ESF), a spoločnosť ho neskôr premenovala na Intel. 7, čo bolo v podstate snahou o prispôsobenie sa konvenciám pomenovania zvyšku výroby priemyslu. Aj keď by sa dalo tvrdiť, že je to zavádzajúce, nanometrové merania v čipoch nie sú v tomto bode ničím iným ako marketingom, a to už niekoľko rokov.

Intel 7 je posledný proces od Intelu, ktorý používa hlbokú ultrafialovú litografiu alebo DUV. Intel 7 bol použitý na výrobu Alder Lake, Raptor Lake a nedávno oznámeného Raptor Lake Refresh, ktorý prišiel spolu s Meteor Lake. Meteor Lake sa však vyrába na Intel 4.

Intel 4: Blízka budúcnosť

Intel 4 je blízka budúcnosť, pokiaľ nie ste používateľom notebooku, v takom prípade je to súčasnosť. Meteorické jazero je vyrobený na Intel 4... väčšinou. Nové procesory Compute Tile of Meteor Lake sú vyrobené na Intel 4, ale grafické dlaždice sú vyrobené na TSMC N3. Tieto dve dlaždice (spolu s dlaždicou SoC a dlaždicou I/O) sú integrované pomocou technológie balenia Foveros 3D od spoločnosti Intel. Tento proces sa zvyčajne označuje ako dezagregácia a ekvivalent AMD sa nazýva čiplet.

Hlavnou zmenou Intel 4 je však to, že ide o prvý z výrobných procesov Intelu, ktorý využíva extrémnu ultrafialovú litografiu. To umožňuje vyšší výnos a škálovanie plochy na maximalizáciu energetickej účinnosti. Ako uvádza Intel, Intel 4 má dvojnásobné škálovanie oblasti pre vysokovýkonné logické knižnice v porovnaní s Intel 7. Ide o 7nm proces spoločnosti, ktorý je opäť podobný tomu, čo iné výrobné závody v tomto odvetví označujú ako svoje vlastné 5nm a 4nm procesy.

Intel 3: Zdvojnásobenie oproti Intel 4

Intel 3 je pokračovateľom Intelu 4, ale prináša so sebou očakávaný 18% nárast výkonu na watt oproti Intel 4. Má hustejšiu vysokovýkonnú knižnicu, ale zatiaľ je zameraná len na využitie dátových centier so Sierra Forest a Granite Rapids. Tento v súčasnosti neuvidíte v žiadnom spotrebiteľskom CPU. O tomto uzle toho veľa nevieme, ale vzhľadom na to, že je oveľa viac zameraný na podniky, normálnych spotrebiteľov sa oň nebude musieť veľmi starať.

Intel 20A: Procesná parita

Spoločnosť Intel vie, že za zvyškom odvetvia trochu zaostáva, pokiaľ ide o výrobné procesy a v druhej polovici roku 2024 chce mať k dispozícii a vo výrobe Intel 20A pre svoj Arrow Lake spracovateľov. Toto bude tiež debutovať PowerVia a RIbbonFET spoločnosti, kde RibbonFET je jednoducho iný názov (daný spoločnosťou Intel) pre tranzistor Gate All Around Field-Effect Transistor alebo GAAFET. TSMC prechádza na GAAFET pre svoj 2nm uzol N2, zatiaľ čo spoločnosť Samsung naň prechádza so svojím 3nm procesným uzlom 3GAE.

Čo je na PowerVia špeciálne, je to, že umožňuje zadné napájanie cez čip, kde sú signálové a napájacie vodiče oddelené a optimalizované samostatne. S dodávkou energie z prednej strany, ktorá je v súčasnosti štandardom v tomto odvetví, existuje veľký potenciál prekážka kvôli priestoru a zároveň potenciálne otváranie sa problémom, ako je integrita napájania a signál rušenie. PowerVia oddeľuje signál a napájacie vedenie, čo má za následok teoreticky lepšiu dodávku energie.

Dodávka energie zo zadnej strany nie je nový koncept, ale je to koncept, ktorého implementácia predstavuje výzvu už niekoľko rokov. Ak si uvedomíte, že tranzistory v PowerVia sú teraz v sendviči medzi napájaním a signalizáciou (a tranzistory sú najťažšia časť čipu na výrobu, pretože nesú najväčší potenciál defektov), ​​potom vyrábate tvrdšiu časť čipu po zdroje ste už venovali ostatným častiam. Skombinujte to s tranzistormi, kde sa generuje väčšina tepla v CPU, kde teraz budete musieť CPU chladiť cez vrstvu napájania alebo dodania signálu a uvidíte, prečo je ťažké získať technológiu správny.

Hovorí sa, že tento uzol má 15% zlepšenie výkonu na watt oproti Intel 3.

Intel 18A: Pohľad do budúcnosti

Intel 18A je zďaleka najpokročilejší uzol, o ktorom musí hovoriť, a jeho výroba sa má začať v druhej polovici roku 2024. Ten sa použije na výrobu budúceho spotrebiteľského procesora Lake CPU a budúceho CPU dátového centra so zvýšením výkonu až o 10 % na watt. Momentálne sa o ňom nehovorí veľa podrobností a zdvojnásobuje sa na RibbonFET a PowerVia.

Jediná vec, ktorá sa zmenila od prvého odhalenia tohto uzla, je to, že pôvodne mal používať litografiu High-NA EUV, aj keď to už neplatí. Čiastočným dôvodom je to, že 18A uzol spoločnosti Intel sa spúšťa o niečo skôr, ako sa pôvodne očakávalo, pričom spoločnosť ho stiahne späť na koniec roku 2024 namiesto roku 2025. S ASML, holandskou spoločnosťou, ktorá vyrába EUV litografické stroje, stále dodáva svoj prvý High-NA skener (Twinscan EXE: 5200) v roku 2025, to znamenalo, že Intel ho bude musieť pre rok 2024 vynechať. Na čokoľvek EUV, firmy mať ísť do ASML mimochodom, takže neexistuje žiadna alternatíva.

Plán Intelu je ambiciózny, no zatiaľ sa ho spoločnosť drží

Teraz, keď ste pochopili plán Intelu na niekoľko nasledujúcich rokov, bolo by správne povedať, že je absolútne ambiciózny. Samotný Intel to propaguje ako „päť uzlov za štyri roky“, pretože vedia, aké pôsobivé to je. Aj keď môžete očakávať, že na ceste môžu nastať problémy, jedinou zmenou odkedy Intel prvýkrát predstavil tento plán v roku 2021 bolo priniesť Intel 18A. dopredu k ešte skoršiemu spusteniu. To je všetko. Všetko ostatné ostalo rovnaké.

To, či si Intel zachová svoje progresívne prírastky aj v budúcnosti, sa ešte len uvidí, ale je dobrým znamením Jedinou zmenou, ktorú spoločnosť musela urobiť, bolo spustenie svojho najpokročilejšieho uzla ešte skôr, ako sa očakávalo. Aj keď nie je jasné, či bude Intel impozantným konkurentom TSMC a Samsungu prichádza k jeho pokročilejším procesom (najmä keď dosiahne RibbonFET), určite dúfame.