Intel ได้สรุปกระบวนการใหม่ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่ทั้งหมดนี้หมายความว่าอย่างไร
Intel เพิ่งเปิดตัวโปรเซสเซอร์แล็ปท็อป Meteor Lake ควบคู่ไปกับ Raptor Lake Refresh และมาพร้อมกับความมุ่งมั่นครั้งใหม่ต่อแผนงานโหนดกระบวนการของบริษัทที่เผยแพร่ครั้งแรกในปี 2021 ในแผนงานดังกล่าว บริษัทระบุว่าต้องการล้างโหนดห้าโหนดภายในสี่ปี ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่มีบริษัทอื่นใดทำได้สำเร็จในหลายปีที่ผ่านมา แผนงานของ Intel ระบุว่ามีเป้าหมายที่จะบรรลุ "ความเป็นผู้นำด้านกระบวนการ" ในปี 2568 ความเป็นผู้นำด้านกระบวนการตามมาตรฐานของ Intel คือประสิทธิภาพสูงสุดต่อวัตต์ การเดินทางไปนั้นมีลักษณะอย่างไร?
แผนงานของ Intel จนถึงปี 2025: ภาพรวมโดยย่อ
ในแผนงานข้างต้น Intel ได้เสร็จสิ้นการเปลี่ยนไปใช้ Intel 7 และ Intel 4 โดยที่ Intel 3, 20A และ 18A จะมาในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า สำหรับการอ้างอิง Intel 7 คือสิ่งที่บริษัทตั้งชื่อกระบวนการ 10 นาโนเมตร และ Intel 4 คือสิ่งที่เรียกว่ากระบวนการ 7 นาโนเมตร ที่มาของชื่อ (แม้ว่าจะมีคนแย้งว่าชื่อเหล่านี้ทำให้เข้าใจผิด) ก็คือ Intel 7 มีความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ที่คล้ายกันมากกับ 7nm ของ TSMC แม้ว่า Intel 7 จะถูกสร้างขึ้นบนกระบวนการ 10nm ก็ตาม เช่นเดียวกับ Intel 4 โดยที่ WikiChip ได้ข้อสรุปดังกล่าวจริง ๆ
Intel 4 มีแนวโน้มที่จะหนาแน่นกว่ากระบวนการ 5nm N5 ของ TSMC เล็กน้อย.อย่างที่กล่าวไปแล้ว สิ่งที่น่าสนใจมากก็คือ 20A และ 18A 20A (กระบวนการ 2 นาโนเมตรของบริษัท) กล่าวกันว่าเป็นจุดที่ Intel จะไปถึง "ความเท่าเทียมกันของกระบวนการ" และจะเปิดตัวพร้อมกับ Arrow Lake และการใช้งาน PowerVia และ RibbonFET ครั้งแรกของบริษัท จากนั้น 18A จะเป็น 1.8 นาโนเมตรโดยใช้ทั้ง PowerVia และ RibbonFET ด้วย. สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูแผนภูมิที่ฉันสร้างไว้ด้านล่าง
ย้อนกลับไปในสมัยของ MOSFET แบบระนาบ การวัดระดับนาโนเมตรมีความสำคัญมากกว่านั้นมากเมื่อเป็นไปตามวัตถุประสงค์ แต่การเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยี 3D FinFET ได้เปลี่ยนการวัดระดับนาโนเมตรให้กลายเป็นเพียงการตลาด เงื่อนไข
Intel 7: ตอนนี้เราอยู่ที่ไหน (ชนิด)
Intel 7 เดิมชื่อ Intel 10nm Enhanced SuperFin (10 ESF) และต่อมาบริษัทได้เปลี่ยนชื่อเป็น Intel 7 ในสิ่งที่เป็นความพยายามโดยพื้นฐานในการปรับตัวเองให้สอดคล้องกับแบบแผนการตั้งชื่อของส่วนที่เหลือของการประดิษฐ์ อุตสาหกรรม. ในขณะที่ใครๆ ก็สามารถโต้แย้งว่ามันทำให้เข้าใจผิด แต่การวัดระดับนาโนเมตรในชิปนั้นไม่ได้มีอะไรมากไปกว่าการทำตลาด ณ จุดนี้และกินเวลามาหลายปีแล้ว
Intel 7 เป็นกระบวนการสุดท้ายจาก Intel ที่ใช้ Deep Ultraviolet Lithography หรือ DUV Intel 7 ถูกนำมาใช้ในการผลิต Alder Lake, Raptor Lake และ Raptor Lake Refresh ที่เพิ่งประกาศไปเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งมาพร้อมกับ Meteor Lake อย่างไรก็ตาม Meteor Lake ผลิตบน Intel 4
อินเทล 4: อนาคตอันใกล้
Intel 4 คืออนาคตอันใกล้ เว้นแต่คุณจะเป็นผู้ใช้แล็ปท็อป ซึ่งในกรณีนี้คือปัจจุบัน ทะเลสาบดาวตก ถูกประดิษฐ์ขึ้นบน Intel 4... ส่วนใหญ่. ไทล์การคำนวณของ CPU ใหม่ของ Meteor Lake นั้นถูกสร้างขึ้นบน Intel 4 แต่ไทล์กราฟิกนั้นถูกสร้างขึ้นบน TSMC N3 ไทล์ทั้งสองนี้ (พร้อมกับ SoC Tile และ I/O Tile) ได้รับการรวมเข้าด้วยกันโดยใช้เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ Foveros 3D ของ Intel กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่โดยทั่วไปเรียกว่าการแยกส่วน และกระบวนการที่เทียบเท่ากับ AMD เรียกว่าชิปเล็ต
อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของ Intel 4 คือเป็นกระบวนการผลิตแรกของ Intel ที่ใช้การพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตขั้นรุนแรง ซึ่งช่วยให้ได้ผลผลิตที่สูงขึ้นและปรับขนาดพื้นที่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้สูงสุด ดังที่ Intel กล่าวไว้ Intel 4 มีขนาดพื้นที่เป็นสองเท่าสำหรับไลบรารีลอจิกประสิทธิภาพสูงเมื่อเปรียบเทียบกับ Intel 7 เป็นกระบวนการ 7 นาโนเมตรของบริษัท ซึ่งคล้ายกับความสามารถของโรงงานผลิตอื่นๆ ในอุตสาหกรรมที่เรียกว่ากระบวนการ 5 นาโนเมตรและ 4 นาโนเมตรของตนเองอีกครั้ง
Intel 3: เพิ่มเป็นสองเท่าใน Intel 4
Intel 3 เป็นรุ่นต่อจาก Intel 4 แต่คาดว่าจะได้รับประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 18% ต่อวัตต์เมื่อเทียบกับ Intel 4 มีไลบรารี่ประสิทธิภาพสูงที่หนาแน่นกว่า แต่มุ่งเป้าไปที่การใช้งานศูนย์ข้อมูลจนถึงขณะนี้กับ Sierra Forest และ Granite Rapids คุณจะไม่เห็นสิ่งนี้ในซีพียูผู้บริโภคใด ๆ ในขณะนี้ เราไม่รู้มากนักเกี่ยวกับโหนดนี้ แต่เนื่องจากโหนดนี้เน้นที่องค์กรมากกว่ามาก ผู้บริโภคทั่วไปจึงไม่จำเป็นต้องสนใจโหนดนี้มากนัก
Intel 20A: ความเท่าเทียมกันของกระบวนการ
Intel รู้ดีว่าอยู่เบื้องหลังส่วนที่เหลือของอุตสาหกรรมบ้างเมื่อพูดถึงกระบวนการผลิต และ ในช่วงครึ่งหลังของปี 2024 โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ Intel 20A พร้อมใช้งานและอยู่ระหว่างการผลิตสำหรับ Arrow Lake โปรเซสเซอร์ นอกจากนี้ยังจะเปิดตัว PowerVia และ RIbbonFET ของบริษัท โดยที่ RibbonFET เป็นอีกชื่อหนึ่ง (มอบให้โดย Intel) ให้กับ Gate All Around Field-Effect Transistor หรือ GAAFET TSMC กำลังย้ายไปใช้ GAAFET สำหรับโหนด 2nm N2 ในขณะที่ Samsung กำลังย้ายไปใช้โหนดกระบวนการ 3nm 3GAE
สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับ PowerVia คือช่วยให้สามารถส่งพลังงานด้านหลังได้ทั่วทั้งชิป โดยที่สายสัญญาณและสายไฟจะถูกแยกส่วนและปรับให้เหมาะสมแยกกัน ด้วยการส่งพลังงานแบบฟรอนต์ไซด์ซึ่งเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรมในปัจจุบันจึงมีศักยภาพมากมาย คอขวดเนื่องจากพื้นที่ว่างในขณะเดียวกันก็อาจทำให้เกิดปัญหาเช่นความสมบูรณ์ของพลังงานและสัญญาณ การรบกวน. PowerVia แยกสายสัญญาณและสายไฟออกจากกัน ส่งผลให้ส่งพลังงานได้ดีขึ้นตามหลักทฤษฎี
การส่งพลังงานด้านหลังไม่ใช่แนวคิดใหม่ แต่เป็นแนวคิดที่ท้าทายในการดำเนินการมาเป็นเวลาหลายปี หากคุณพิจารณาว่าทรานซิสเตอร์ใน PowerVia อยู่ในรูปแบบของแซนวิชระหว่างกำลังและการส่งสัญญาณ (และทรานซิสเตอร์คือ ส่วนที่ยากที่สุดของชิปในการผลิต เนื่องจากมีโอกาสเกิดข้อบกพร่องได้มากที่สุด) แสดงว่าคุณกำลังผลิตส่วนที่แข็งของชิป หลังจาก คุณได้มอบทรัพยากรให้กับส่วนอื่นๆ แล้ว เมื่อประกอบกับทรานซิสเตอร์จะเป็นจุดที่ความร้อนส่วนใหญ่ใน CPU ถูกสร้างขึ้น ซึ่งตอนนี้คุณจะต้องทำให้ CPU เย็นลง ผ่านชั้นการส่งกำลังหรือการส่งสัญญาณ แล้วคุณจะเห็นว่าทำไมเทคโนโลยีถึงได้มายาก ขวา.
กล่าวกันว่าโหนดนี้มีประสิทธิภาพต่อวัตต์เพิ่มขึ้น 15% เมื่อเทียบกับ Intel 3
Intel 18A: มองไปสู่อนาคต
18A ของ Intel นั้นเป็นโหนดที่ทันสมัยที่สุดที่ต้องพูดถึง และมีกำหนดจะเริ่มการผลิตในช่วงครึ่งหลังของปี 2024 สิ่งนี้จะถูกใช้เพื่อสร้าง CPU Lake สำหรับผู้บริโภคในอนาคตและ CPU สำหรับศูนย์ข้อมูลในอนาคต โดยมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นสูงสุด 10% ต่อวัตต์ ขณะนี้ยังไม่มีรายละเอียดมากนักที่แบ่งปันเกี่ยวกับเรื่องนี้ และจะเพิ่มเป็นสองเท่าใน RibbonFET และ PowerVia
สิ่งเดียวที่เปลี่ยนแปลงไปนับตั้งแต่เปิดตัวโหนดนี้ครั้งแรกก็คือ ในตอนแรกควรจะใช้การพิมพ์หิน High-NA EUV แม้ว่าจะไม่เป็นเช่นนั้นอีกต่อไป เหตุผลส่วนหนึ่งก็คือโหนด 18A ของ Intel เปิดตัวเร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้ในตอนแรกเล็กน้อย โดยบริษัทจะดึงโหนดกลับไปในช่วงปลายปี 2024 แทนที่จะเป็นปี 2025 ASML ซึ่งเป็นบริษัทสัญชาติดัตช์ที่ผลิตเครื่องสแกนหิน EUV ยังคงจัดส่งเครื่องสแกน High-NA เครื่องแรก (Twinscan EXE: 5200) ในปี 2025 นั่นหมายความว่า Intel จะต้องข้ามเครื่องสแกนดังกล่าวไปในปี 2024 สำหรับอะไรก็ตาม EUV บริษัทต่างๆ มี ต้องไป ASML ซะเลย เลยไม่มีทางเลือกอื่น
แผนงานของ Intel นั้นมีความทะเยอทะยาน แต่จนถึงขณะนี้ บริษัทก็ยังคงยึดมั่นในแผนดังกล่าว
ที่มา: อินเทล
ตอนนี้คุณเข้าใจแผนงานของ Intel ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าแล้ว อาจกล่าวได้ว่ามีความทะเยอทะยานอย่างยิ่ง Intel เองก็โฆษณาว่าเป็น "ห้าโหนดในสี่ปี" เพราะพวกเขารู้ว่ามันน่าประทับใจแค่ไหน แม้ว่าคุณอาจคาดหวังว่าอาจเกิดปัญหาระหว่างทาง แต่การเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียวนับตั้งแต่ Intel เปิดตัวแผนนี้ครั้งแรกในปี 2021 คือการนำ Intel 18A ซึ่งไปข้างหน้า เพื่อการเปิดตัวที่เร็วยิ่งขึ้นไปอีก แค่นั้นแหละ. ทุกสิ่งทุกอย่างยังคงเหมือนเดิม
ไม่ว่า Intel จะยังคงรักษาความก้าวหน้าที่ก้าวหน้าต่อไปหรือไม่นั้นก็ยังต้องรอดูกันต่อไป แต่มันก็เป็นลางดี การเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียวที่บริษัทต้องทำคือการเปิดตัวโหนดที่ทันสมัยที่สุดให้เร็วกว่าที่คาดไว้ แม้ว่ายังไม่ชัดเจนว่า Intel จะเป็นคู่แข่งที่น่าเกรงขามของ TSMC และ Samsung หรือไม่ มาถึงกระบวนการขั้นสูง (โดยเฉพาะเมื่อถึง RibbonFET) เราก็มีความหวังอย่างแน่นอน