У Intel есть новая дорожная карта архитектуры

Intel переосмысливает, как она выпускает — и маркирует — свои полупроводниковые инновации, заявил сегодня генеральный директор Пэт Гелсинджер на веб-конференции Intel Accelerated. Объявление включает в себя общие черты дорожной карты процессоров Intel на следующие полдесятилетия, новые чипы и технологии упаковки, а также обещание «ежегодных инноваций» с конечной целью — вернуть Intel лидирующие позиции в области процессоров за счет 2025.

Будущие продукты Intel (начиная с будущих чипов 12-го поколения Alder Lake в конце этого года) больше не будут использовать номенклатуру узлов на основе нанометров, которую использовали как она, так и остальная отрасль производства микросхем. годы. Вместо этого Intel представляет новую схему именования, которая, по ее словам, обеспечит «более точное представление о технологических узлах в отрасли» и о том, как продукты Intel вписываются в этот ландшафт.

Intel меняет название своего узла

На практике это работает так: эти новые 10-нм чипы третьего поколения будут называться «Intel 7» вместо того, чтобы какое-то название на основе 10 нм (например, 10-нм чипы SuperFin прошлого года).

На первый взгляд, это очень похоже на дешевую маркетинговую тактику, направленную на то, чтобы будущие 10-нм чипы Intel выглядели более конкурентоспособными по сравнению с продуктами AMD, которые уже находятся на 7-нм узле TSMC, или 5-нм чипами Apple M1. И хотя с технической точки зрения это правда, это не столь несправедливое сравнение, как кажется. В современных полупроводниках имена узлов на самом деле не относятся к размеру транзистора на кристалле: благодаря достижениям, таким как технологии трехмерной упаковки и физическим реалиям проектирования полупроводников, этого не было с 1997 года (как отмечает ExtremeTech ).

И с технической точки зрения 10-нм чипы Intel в целом соответствуют «7-нм» фирменному оборудованию таких конкурентов, как TSMC или Samsung, с использованием аналогичных производственных технологий. и предлагая сопоставимую плотность транзисторов. Это также относится и к коммерческому оборудованию: мы уже видели, что нынешние 10-нм чипы Intel по-прежнему конкурентоспособны, например, с передовыми 7-нм чипами AMD Ryzen.

Все это означает ребрендинг Intel здесь не совсем несправедливо видеть, даже если это действительно затрудняет анализ, когда эти более крупные изменения «узла» происходят с новой номенклатурой.

Новая дорожная карта Intel и на то, что все это на самом деле означает.

• Intel 7 — это новое название 10-нанометровой технологии третьего поколения Intel и преемника 10-нанометровой технологии Intel SuperFin (также известной как 10-нанометровая технология Intel второго поколения). чипы, наиболее характерные для его чипов 11-го поколения Tiger Lake). Intel заявляет, что новое оборудование Intel 7 предложит примерно от 10 до 15 процентов повышения производительности на ватт по сравнению с предыдущим поколением — или, как всегда, повышение энергоэффективности и времени автономной работы, если производители оборудования предпочтут сохранить производительность. одинаковый.

Первые продукты на базе Intel 7 появятся уже в этом году: уже анонсированные чипы Alder Lake появятся в конце 2021 года для потребительских товаров, а в 2022 году появятся чипы Sapphire Rapids для центров обработки данных.

Intel 4 — это архитектура, формально известная как 7-нм техпроцесс Intel, который, как известно, Intel была вынуждена отложить до 2023 года прошлым летом из-за производственных проблем. Первоначально запланированный на 2021 год, это следующий крупный технологический скачок для Intel, использующий технологию EUV (экстремальный ультрафиолет), которую для сравнения уже используют 5-нанометровые узлы Samsung и TSMC. Он по-прежнему будет использовать ту же широкую транзисторную архитектуру FinFET, которую Intel использует с 2011 года. Ожидается, что благодаря всем этим улучшениям Intel 4 будет иметь плотность транзисторов около 200-250 миллионов транзисторов на мм² по сравнению с примерно 171,30 миллиона транзисторов на мм² на текущем узле 5 нм TSMC.

Intel заявляет, что Intel 4 предложит примерно 20-процентный скачок производительности на ватт при сокращении общей площади. Производство намечено на вторую половину 2022 года, а первые продукты Intel 4 запланированы на 2023 год (Meteor Lake для потребительских товаров и Granite Rapids для центров обработки данных).

Другое в Intel

Intel 20A — это название следующего поколения технологий Intel, которые по старой схеме , была бы архитектурой, следующей за ранее известным 7-нанометровым узлом. Это также наиболее существенное заявление, сделанное Intel сегодня, с технологической точки зрения, в котором Intel представит свою первую новую транзисторную архитектуру со времен FinFET в 2011 году под названием «RibbonFET». Новая архитектура станет первым затворным транзистором Intel, принципиально новой транзисторной технологией для компании, которая обещает большую плотность транзисторов и меньшие размеры. Кроме того, в 20A будет представлена ​​«PowerVia», новая технология, которая позволяет питать пластины с тыльной стороны чипа, вместо того, чтобы требовать округления мощности к лицевой стороне.

Цифра «20A» в названии призвана напомнить «эру Ангстрема» в дизайне полупроводников — Ангстрем — единица измерения меньше нанометра. (20Å = 2 нм, хотя, как и другие переименованные выше названия Intel выше, Intel 20A не относится к конкретным измерениям самих продуктов.)

Ожидается, что 20A Intel вырастет не раньше 2024 года, и, как и Intel 3, у него еще нет официально объявленной даты выпуска или продуктов.Intel 18A — это самая дальняя часть будущего плана Intel в плане развития и будет включать второе поколение технологии Intel RibbotFET для «еще одного значительного скачка в производительности транзисторов». Intel заявляет, что Intel 18A находится в разработке «на начало 2025 года» и ожидает, что это поколение технологий восстановит лидерство в области полупроводников.

В дополнение ко всем новостям о планах процессов, Intel также анонсировала два крупных обновления своих технологий упаковки чипов Foveros (второе поколение которых должно быть дебютировано в Intel 4 Meteor Lake в 2023 году). В стеке Foveros несколько аппаратных элементов объединены в один кристалл, например чипы Intel Lakefield, которые объединяют пять ядер ЦП, встроенный графический процессор и память DRAM в компактный стек для экономии внутреннего пространства по сравнению с традиционным дизайном.

Foveros Omni

Foveros Omni обеспечит большее разнообразие укладываемых фишек, упростив комбинирование плиток независимо от их конкретного размера — например, позволяя использовать базовую плитку меньше, чем верхняя плитка в стопке. А Foveros Direct обеспечит прямое соединение меди с медью между компонентами, уменьшая сопротивление и уменьшая высоту ударов. Производство обеих новых технологий Foveros запланировано на 2023 год.

Новые имена Intel могут помочь компании более точно изменить контекст своих нынешних и будущих продуктов по сравнению с конкурентами, но факт остается фактом: Intel позади. Даже если допустить, что Intel 7 находится на одном уровне с 7-нм продуктами других литейных производств, эти литейные производства уже перешли на 5-нм аппаратное обеспечение. Это означает, что компании, которые полагаются на эти внешние производители — такие как Apple, AMD, Nvidia, Qualcomm и практически все другие крупные технологические компании — все еще могут получить чипы, которые более совершенные, чем лучшие работы Intel. Например, превосходные компьютеры Mac M1 от Apple уже используют 5-нм чипы от TSMC и легко опережают аналогичные продукты Intel. По слухам, AMD будет работать над 5-нм процессорами Zen 4 уже в 2022 году, которые могут предложить Intel аналогичную конкуренцию со стороны своего уже наступающего конкурента.

Даже несмотря на амбициозную ежегодную ритмичность своей дорожной карты, Intel играет сзади; Он не рассчитывает полностью догнать остальную отрасль до Intel 20A в 2024 году. И не ожидает, что он вернет себе лидерство в полупроводниковом бизнесе до 2025 года с Intel 18A. И все , что предполагает, что Intel больше не сталкивается с задержками или производственными препятствиями, подобными тем, которые сдерживали как 10-нм, так и 7-нм технологические процессы (что, возможно, поставило компанию в первую очередь в нынешнюю ситуацию).

Однако после многих лет неудач ясно, что возрожденная Intel не сдастся без боя. Но в ближайшие несколько лет увидим, хватит ли его усилий.