Do tej pory prawdopodobnie znasz tę historię: Intel popełnił poważne błędy produkcyjne w ciągu ostatnich kilku lat, dając rywalom takim jak AMD dużą przewagę, a teraz gigant x86 jest w trakcie ambitnego pięcioletniego planu odzyskania produkcji chipów mojo.

W tym tygodniu Intel ma szczegółowo opisać, w jaki sposób w najbliższej przyszłości zamierza produkować chipy, które będą szybsze, mniej kosztowne i bardziej niezawodne z punktu widzenia produkcji. Sympozjum IEEE 2022 na temat technologii i obwodów VLSIktóry rozpoczyna się w poniedziałek. Rejestr a inne media otrzymały zajawkę na briefingu w zeszłym tygodniu.

Szczegóły otaczają Intel 4, węzeł produkcyjny wcześniej znany jako proces 7 nm chipmakera. Firma Intel planuje używać tego węzła do produktów wprowadzanych na rynek w przyszłym roku, w tym kafelków obliczeniowych dla Procesory Meteor Lake dla komputerów PC i chipów serwerowych Granite Rapids.

Intel wcześniej obiecał, że Intel 4 zapewni 20-procentowy wzrost wydajności na wat w porównaniu z Intel 7, węzłem znanym wcześniej jako 10 nm Enhanced SuperFin firmy, który zasila Procesory klienckie Alder Lake i ostatnio opóźniony Chipy serwerowe Sapphire Rapids.

W briefingu Ben Sell, dyrektor odpowiedzialny za rozwój Intela 4, powiedział, że węzeł rozwija się dobrze i że jego zespołowi udało się osiągnąć około 21,5% poprawę wydajności dla Intela 4 w porównaniu z Intelem 7 przy tej samej mocy. I odwrotnie, Intel 4 może zapewnić ten sam poziom częstotliwości, co Intel 7, zużywając o 40 procent mniej energii.

Oznacza to, że przyszłe układy, takie jak Meteor Lake, będą miały nie tylko lepszą wydajność, na którą zawsze mamy nadzieję, z nowymi układami, ale także lepszą wydajność. Większa wydajność może mieć duży wpływ na zmniejszenie zużycia energii przez komputer lub serwer albo na poprawę czasu pracy baterii laptopa.

„Postęp w Intel 4 jest bardzo pozytywny. Jest dokładnie tam, gdzie chcemy być” — powiedział Sell, którego tytuł jest wiceprezesem ds. rozwoju technologii.

Jednym z postępów dokonanych przez zespół Sella w celu zwiększenia częstotliwości Intela 4 jest dwukrotny wzrost pojemności kondensatora metal-izolator-metal, który jest elementem konstrukcyjnym, którego Intel używał w układach od czasu procesu 14 nm, który zadebiutował w 2014 r. Procesor Broadwell.

Według Sella zwiększona pojemność powoduje mniej dużych wahań napięcia, co z kolei zwiększa dostępne napięcie procesora i pozwala mu pracować z wyższą częstotliwością.

„To, co widzieliśmy w produktach, to ogólnie rzecz biorąc, przekłada się to na wyższą częstotliwość, z jaką można uruchomić produkt” – powiedział.

Powrót do podstaw

Chociaż poprawa wydajności ma kluczowe znaczenie dla nowego węzła produkcyjnego, ważne jest również zmniejszenie kosztów i zwiększenie niezawodności procesu wytwarzania chipów. W tych kwestiach Sell powiedział, że jego zespół poczynił znaczne postępy dzięki wykorzystaniu przez Intel 4 litografii EUV, zaawansowanego procesu, który wykorzystuje ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe do wytrawiania projektu chipa na krzemie.

Według Sella, w porównaniu z procesem immersji stosowanym przez Intel w poprzednich węzłach, EUV pozwolił Intelowi uprościć proces litografii. W praktyce oznacza to, że Intel może zmniejszyć liczbę warstw wymaganych do wytrawiania projektów chipów na waflach krzemowych z pięciu do jednego.

„Wszystko można teraz wydrukować na jednej warstwie, aby uzyskać dokładnie taką samą strukturę”, powiedział.

Używanie EUV skutkuje również poprawą wydajności produkcji, co oznacza, że ​​liczba wafli z wadami zmniejszy się, gdy do produkcji wejdą nowe chipy, powiedział nam Sell.

Inną zaletą EUV jest to, że obniży koszty produkcji chipów Intela dla produktów wykorzystujących Intel 4, mimo że używanie EUV jest drogie. Dzieje się tak, ponieważ EUV zmniejsza liczbę kroków i liczbę narzędzi potrzebnych do wytwarzania wiórów, według Sella.

„Istnieje wiele innych narzędzi poza narzędziami litograficznymi, które mamy w naszej fabryce, a wiele z nich również nie jest potrzebnych, gdy połączy się wszystko w jednym kroku”, powiedział.

Ten uproszczony proces może pozwolić Intelowi na zwiększenie mocy produkcyjnych, ocenił.

„Oznacza to, że masz również znacznie mniejszy popyt na przestrzeń w pomieszczeniu czystym, którego potrzebujesz. Ogólnie rzecz biorąc, albo musisz zbudować mniej fabryk, albo możesz uzyskać większą wydajność z każdej fabryki”, powiedział Sell.

Te i inne usprawnienia procesów reprezentują bardziej modułowe podejście firmy Intel do opracowywania nowych węzłów. Jest to duża zmiana w porównaniu z bardziej agresywnym podejściem, które producent chipów wcześniej stosował do opracowywania węzłów, co doprowadziło Intela do poważnych błędów i opóźnień w 10nm oraz Węzły 7 nm w ciągu ostatnich kilku lat.

„Najważniejszą rzeczą, którą teraz robimy, jest to, że wchodzimy w znacznie bardziej modułowe podejście do rozwoju, co oznacza, że ​​zamiast jednego gigantycznego kroku, masz kilka mniejszych kroków i kilka modułów w procesie, które możesz rozwijać osobno Dzięki temu o wiele łatwiej jest opracować każdy moduł na czas, bez złożoności polegającej na rozwiązaniu wszystkiego innego, aby zrozumieć ten moduł ”- powiedział Sell. ®

By admin

Leave a Reply

Your email address will not be published.