Niente più nanometri per Intel ma una roadmap di tecnologie sempre più sofisticate

Niente più nanometri per Intel ma una roadmap di tecnologie sempre più sofisticate

In occasione dell'evento Intel Accelerated Pat Gelsinger, CEO dell'azienda, delinea le novità future in termini di tecnologie produttive e di soluzioni di packaging, per proprii prodotti e per quello costruiti per i clienti

di pubblicata il , alle 23:01 nel canale Processori
Intel
 

Lo scorso mese di marzo Pat Gelsinger, CEO di Intel, ha annunciato la strategia IDM 2.0 di Intel, strutturata su 3 differenti fasi: produzione interna di chip a marchio Intel; utilizzo di fonderie di partner esterni ai quali delegare alcune delle produzioni e costituzione di Intel Foundry, entità attraverso la quale Intel opererà come foundry player nella costruzione di semiconduttori di clienti partner.

L'iniziativa nasce di fatto in parallelo con l'ingresso di Pat Gelsinger alla posizione di vertice dell'azienda americana e delinea una strategia molto chiara, che mette al centro la capacità produttiva dell'azienda al punto da renderla disponibile anche a clienti andando in questo modo a fare diretta concorrenza alle aziende produttrici di semiconduttori per conto terzi più importanti al mondo.

Da questo nasce per Intel una necessità, quella di poter meglio confrontare la propria tecnologia produttiva con quella dei concorrenti e in primo luogo con TSMC. I processi produttivi sono storicamente indicati servendosi di una indicazione numerica in nanometri: a valori più bassi corrisponde, in teoria, una maggiore complessità del processo produttivo. Nel corso del tempo la disponibilità di tecnologie produttive sempre più sofisticate ha visto l'utilizzo di identificatori numerici e nomenclature lontane da quello che è lo stato fisico dei chip: l'indicazione numerica in nanometri non corrisponde più da tempo alla lunghezza effettiva dei gate dei transistor. Detto in altro modo, quindi, un chip costruito con processo a 7nm di TSMC ha transistor con componenti che hanno dimensioni ben superiori a 7nm. E' ad esempio noto che a livello di densità e complessità il processo a 7nm di TSMC è di fatto equivalente a quello a 10nm FinFet che Intel utilizza al momento attuale per la produzione dei propri chip.

Da questa serie di considerazioni scaturisce la decisione di Intel di introdurre una nuova serie di nomi con i quali identificare le proprie future tecnologie produttive, scollegandosi dal concetto di nanometro. Il processo attuale, in piena produzione in volumi, è quello a 10nm di tipo SuperFin utilizzato ad esempio per i processori Core di undicesima generazione.

Il successivo passaggio sarà quello indicato con il nome di Intel 7, precedentemente indicato come Enhanced SuperFin: permetterà di ottenere un incremento delle prestazioni su consumi compreso tra il 10% e il 15% rispetto al processo 10nm SuperFin, introducendo ottimizzazione dei transistor FinFet.

Il passaggio successivo sarà al processo Intel 4, in precedenza indicato come quello a 7nm; in questo caso il miglioramento in termini di prestazioni su consumi sarà pari al 20%, facendo pieno utilizzo della litografia di tipo EUV. I processori Meteor Lake per sistemi client e i compute tile Granite Rapids per sistemi datacenter sono due dei prodotti Intel che saranno costruiti con questo processo.

A seguire troviamo Intel 3, tecnologia produttiva che promette un incremento delle prestazioni sui consumi del 18% grazie ad un incremento nell'utilizzo della EUV (Extreme Ultra Violet) e a librerie HP più dense. I primi prodotti costruiti con questa tecnologia arriveranno nelle intenzioni di Intel nel corso della seconda metà del 2023, quindi tra 2 anni.

A chiudere la roadmap ora fornita il processo Intel 20A, il primo dell'era degli angstrom (unità di misura che corrisponde a un centomilionesimo di centimetro o 0,1nm). Per questo processo Intel introdurrà significative novità, nella forma della nuova architettura di transistor RibbonFET e nella tecnologia PowerVia per le interconnessioni.

RibbonFET, l'implementazione di Intel di un transistor con gate su tutti i lati, sarà la prima nuova architettura di transistor dell'azienda da quando ha introdotto FinFET nel 2011. Questa tecnologia offre velocità di commutazione dei transistor più elevate a parità di corrente di azionamento rispetto a chip con molteplici alette, ma con un ingombro più ridotto. PowerVia è l’esclusiva implementazione di Intel di alimentazione dal retro, che ottimizza la trasmissione del segnale eliminando la necessità far passare l'alimentazione al lato anteriore del wafer.

Dal 2025 Intel prevede di introdurre nuovi processi, il primo dei quali prenderà il nome di Intel 18A che in questo momento è in fase di sviluppo. Non solo tecnologie produttive ma anche tecniche di packaging per i futuri chip Intel, prodotti tanto per propri prodotti come per i clienti attraverso Intel Foundry Services.

EMIB, embedded multi-die interconnect bridge, è la prima soluzione di bridge embedded 2.5D adottata da Intel, con prodotti in produzione dal 2017. Sapphire Rapids sarà il primo prodotto per datacenter Xeon a essere commercializzato in massa con EMIB. Sarà anche il primo dispositivo a doppio reticolo nel settore, offrendo quasi le stesse prestazioni di un design monolitico. Oltre a Sapphire Rapids, la prossima generazione di EMIB passerà da un bump pitch di 55 micron a 45 micron.

Foveros sfrutta le capacità di packaging a livello di wafer per fornire una soluzione di 3D stacking unica nel suo genere. Meteor Lake sarà l'implementazione di seconda generazione di Foveros in un prodotto client e presenta un bump pitch di 36 micron, tile che coprono molteplici nodi tecnologici e una gamma di potenza termica da 5 a 125 W.

Foveros Omni inaugura la nuova generazione della tecnologia Foveros fornendo flessibilità illimitata con la tecnologia di 3D stacking ad alte prestazioni per interconnessione die-to-die e prodotti modulari. Foveros Omni consente la disaggregazione degli stampi, mescolando molteplici tile superiori con molteplici tile di base su nodi fab misti, e si stima essere pronto per la produzione di massa nel 2023.

Foveros Direct passa all'unione diretta rame-rame per interconnessioni a bassa resistenza e rende più labile il confine tra dove finisce il wafer e dove inizia il package. Foveros Direct consente picchi di bump inferiori a 10 micron con un aumento di un ordine di grandezza nella densità di interconnessione per il 3D stacking e la creazione di nuovi concetti per il partizionamento funzionale di stampi che prima non erano realizzabili. Foveros Direct è complementare a Foveros Omni ed è anch’esso previsto per il 2023.

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Gli annunci odierni confermano le intenzioni di Intel legate allo sviluppo delle tecnologie produttive del futuro e la volontà di mantenere la posizione di vertice tra i produttori di semiconduttori, non solo per le soluzioni a marchio Intel ma anche per espandere l'attività andando a proporre le proprie soluzioni anche a clienti: tra questi spicca AWS, annunciato quest'oggi quale il primo che utilizzerà le soluzioni di packaging Intel Foundry Services mentre Qualcomm utilizzerà il processo Intel A20 per la produzione dei propri chip.

Significativo quanto dichiarato da Pat Gelsinger durante la webcast dell'evento Intel Accelerated: "Finché non sarà esaurita la tavola periodica degli elementi, non smetteremo di perseguire la Legge di Moore nel nostro percorso di innovazione con la magia del silicio”.

36 Commenti
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raxas26 Luglio 2021, 23:14 #1
a parte la notevole complessità nomenclaturale e di termini...
questo qui cchèvordì:
"Significativo quanto dichiarato da Pat Gelsinger durante la webcast dell'evento Intel Accelerated: "Finché non sarà esaurita la tavola periodica degli elementi, non smetteremo di perseguire la Legge di Moore nel nostro percorso di innovazione con la magia del silicio”.

cioè che anche se gli elementi venissero scoperti fino al n. 215 loro perservereranno col silicio?
mi sembra un pochino troppo arrogante come piano di sviluppo...
o prevedono di fare processori con altri elementi? tipo Rame, Fosforo, Molibdeno, Piombo o Pradolinio?
se è ancora vivo il tale Moore della famosa legge, credo che si taglierà le mani tra una tagliola nanometrica periodica... (perchè lui era andato avanti solo col silicio e dovrà rifare tutti i calcoli... )
giuvahhh27 Luglio 2021, 02:41 #2
quindi la storia che si legge sui forum che i 7 nano di amd siano come i 10 di intel non e' del tutto falsa
MICENE8927 Luglio 2021, 06:02 #3
Non riuscendo a competere con la concorrenza a livello di nanometri, il colpo di genio: cambiano nome alla loro tecnologia in modo da dare l'illusione che il loro magico processo produttivo sia al pari (o più avanzato) rispetto a quello della concorrenza. Scam di intel? Tanto test e consumi sono sempre lì cara intel...
LMCH27 Luglio 2021, 07:33 #4
Originariamente inviato da: giuvahhh
quindi la storia che si legge sui forum che i 7 nano di amd siano come i 10 di intel non e' del tutto falsa

L'unica cosa vera è che i (sono più di uno) PP a 10nm di Intel non sono a 10nm come si intendeva anni fa e che lo stesso vale per i 7nm di TSMC.
Tutto il resto è il solito oste che ti dice quanto sia buono il suo vino.
Ad esempio, Intel aveva dichiarato che il suo PP a 10nm permette di avere una densità di gate superiore al 7nm di TSMC ... ma poi nella pratica tale densità viene usata (quando viene usata) solo in alcuni tipi di circuiti e la maggior parte (se non tutto il chip) ha una densità minore.
MaxVIXI27 Luglio 2021, 07:34 #5
Originariamente inviato da: MICENE89
Non riuscendo a competere con la concorrenza a livello di nanometri, il colpo di genio: cambiano nome alla loro tecnologia in modo da dare l'illusione che il loro magico processo produttivo sia al pari (o più avanzato) rispetto a quello della concorrenza. Scam di intel? Tanto test e consumi sono sempre lì cara intel...


Esempio lampante di “leggere (forse) e non capire”
harlock1027 Luglio 2021, 07:44 #6
Intel la legge di Moore l’ha sepolta da un sacco di tempo.
Il loro i9 top di gamma desktop è sempre a 14nm e ce ne vuole per dire che abbia un rapporto performance per watt decente.
CrapaDiLegno27 Luglio 2021, 09:30 #7
Originariamente inviato da: LMCH
L'unica cosa vera è che i (sono più di uno) PP a 10nm di Intel non sono a 10nm come si intendeva anni fa e che lo stesso vale per i 7nm di TSMC.
Tutto il resto è il solito oste che ti dice quanto sia buono il suo vino.
Ad esempio, Intel aveva dichiarato che il suo PP a 10nm permette di avere una densità di gate superiore al 7nm di TSMC ... ma poi nella pratica tale densità viene usata (quando viene usata) solo in alcuni tipi di circuiti e la maggior parte (se non tutto il chip) ha una densità minore.


La questione della densità reale rispetto a quella massima teorica vale per tutti i PP, non solo per quelli di Intel.

Interessante la questione dei nuovi sistemai di packaging che permettono di comporre in maniera completamente innovativa i vari die.
Chissà che non vedremo nuove forme di MCM senza costosi bus a livello energetico/latenze e quindi con performance molto vicine a quelle di die monolitici eliminando per sempre il problema di dover fare pizze funzionanti in un solo colpo per avere performance decenti.
Sarebbe una cosa che va ben oltre la ormai obsoleta legge di Moore.
suneatshours8627 Luglio 2021, 09:50 #8
"I 10nm Enhanced SuperFin sono diventati i 7nm, ed i 7nm sono diventati i 4nm. In appena 5 minuti Intel ha recuperato almeno 3 anni nella propria roadmap! Non è incredibile cosa possa fare una semplice slide? Vedremo, comunque, se questi nodi potranno essere realmente concorrenziali. Intel, nel mentre, come già detto, per non sbagliare ha deciso di affidarsi a TSMC. In certi casi è meglio rivolgersi a dei professionisti ..."

-cit B&C
mail9000it27 Luglio 2021, 09:55 #9
Originariamente inviato da: CrapaDiLegno
Interessante la questione dei nuovi sistemai di packaging che permettono di comporre in maniera completamente innovativa i vari die.
Chissà che non vedremo nuove forme di MCM senza costosi bus a livello energetico/latenze e quindi con performance molto vicine a quelle di die monolitici eliminando per sempre il problema di dover fare pizze funzionanti in un solo colpo per avere performance decenti.
Sarebbe una cosa che va ben oltre la ormai obsoleta legge di Moore.


Da questo punto di vista AMD ha fatto scuola. MCM è una idea vincente da più punti di vista: costi e flessibilità per primi. In futuro tutti useranno questo modello in varie forme.
CrapaDiLegno27 Luglio 2021, 09:56 #10
Originariamente inviato da: MICENE89
Non riuscendo a competere con la concorrenza a livello di nanometri, il colpo di genio: cambiano nome alla loro tecnologia in modo da dare l'illusione che il loro magico processo produttivo sia al pari (o più avanzato) rispetto a quello della concorrenza. Scam di intel? Tanto test e consumi sono sempre lì cara intel...


Originariamente inviato da: suneatshours86
"I 10nm Enhanced SuperFin sono diventati i 7nm, ed i 7nm sono diventati i 4nm. In appena 5 minuti Intel ha recuperato almeno 3 anni nella propria roadmap! Non è incredibile cosa possa fare una semplice slide? Vedremo, comunque, se questi nodi potranno essere realmente concorrenziali. Intel, nel mentre, come già detto, per non sbagliare ha deciso di affidarsi a TSMC. In certi casi è meglio rivolgersi a dei professionisti ..."

-cit B&C


Se non conoscete la differenza di nomenclatura tra Intel e TSMC e neanche che sono anni che c'è una polemica riguardo all'uso dei numeri come nanometri per descrivere i PP (a cui a quanto pare Intel si è piegata allineandosi alla concorrenza), mi chiedo perché veniate qui a commentare.

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