Intel представила техпроцессы 18A-P, 18A-PT, 14A и 14A-E

Введение

29 апреля CEO компании Intel Лип-Бу Тан на ежегодной конференции Intel Foundry Direct 2025 представил новинки в области контрактного производства чипов — техпроцессы 18A-PT, 18A-P, 14A и 14A-E.

Intel 18A-P

Массовый покупатель еще не увидел новейших решений Panther Lake на техпроцессе Intel 18A, однако, компания уже предоставила передовую платформу крупным партнерам, которые положительно оценили возможности этого техпроцесса. На основе их оценок, Intel уже приступила к разработке улучшенной, более производительной модификации 18A — техпроцесс Intel 18A-P, аналог аналог техпроцессов с индексом “P” от TSMC. Причем, компания заявила, что два внутренних подразделения Intel уже проводят заключительный этап проектирования 18A-P. В отличие от оригинального решения, 18A-P на 8% более энергоэффективны, благодаря чему новейших техпроцесс может стать идеальной платформой для создания чипов, ориентированных на сектор ИИ и HPC. Примечательно, что компании удалось увеличить энергоэффективность при сохранении той же плотности транзисторов, что и у оригинального 18A (1,8-нм) — улучшение эффективности обуславливается оптимизацией энергопотребления и тактовой частоты. Судя по дорожной карте Intel, передовой техпроцесс 18A-P появится не раньше 2026 года.

Intel 18A-PT

Если техпроцесс 18A-P нацелен лишь на оптимизацию производительности на ватт, то платформа 18A-PT уже предлагает нечто новое — технологию гибридного соединения Foveros Direct 3D. Эта технология представляет собой способ особого, беспаечного метода соединения медных контактов микросхем с помощью скозных кремниевых соединений. Такое соединение позволяет объединять несколько чиплетов на одном кристалле с шагом (расстояние между межсоединениями ) менее 5 микрон. Благодаря Foveros Direct 3D, пропускная способность межсоединений значительно увеличивается, а также он позволяет размещать вычислительные модули и SRAM-чипы вертикально поверх кристалла. Другими словами, Intel удалось создать собственную технологию 3D-Vcache, которую активно использует компания AMD в своих десктопных процессорах, ориентированных на гейминг-сегмент. Intel Clearwater Forest на базе техпроцесса Intel 3-T станут первыми процессорами, в которых будет использоваться 3D-упаковка Foveros Direct, однако, компания пока не раскрыла характеристики этой линейки CPU.

Примечательно, что TSMC и AMD при создании 3D-Vcache опирались на разработки компании Intel 2015 года, когда были представлены процессоры Broadwell с памятью eDRAM, которая обеспечивала 4-уровневый кэш. Впоследствии, Intel отказалась от технологии eDRAM ввиду ее дороговизны. В отличие от своего предшественника в лице 18A-P, Intel не поделилась точными данными эффективности 18A-PT, однако, уже известно, что решение выйдет не раньше 2028 года. Несмотря на то, что Foveros Direct 3D можно назвать полноценным прорывом для Intel, технология SoIC-X от TSMC, которую AMD использует для создания 3D-компоновки чипов, уже превосходит решение конкурентов, посольку имеет минимальный шаг в 4,5 микрон. Более того, TSMC уже анонсировала улучшенную версию SoIC-X с шагрм в 3 микрона, а с учетом теплых отношений тайваньского чипмейкера и красной компании, скорее всего технология будет применяться в следующих поколениях процессоров AMD Ryzen X3D.

Intel 14A

Наиболее примечательным из представленных решений можно назвать платформу Intel 14A (1,4-нм), который является первым в мире техпроцессом, созданным с помощью передовой технологии High-NA EUV-литографии. Этот техпроцесс будет основан на транзисторах с нанолистами RibbonFET GAA второго поколения. Также в этом решении используется технология PowerDirect, которая является эволюцией системы PowerVia для подачи питания на обратной стороне кристалла (BSPDN), тем самым еще больше минимизируя сопротивление и увеличивая энергоэффективность. Оптимизация подачи энергии обуславливается применением особых контактов Nano TSV. Известно, что прирост энергоэффективности Intel 14A по сравнению с техпроцессом 18A составит 15%, при этом плотность транзисторов увеличится в 1,3 раза, а энергопотребление сократиться 25%. Решения Intel 14A, по всей видимости, выйдут в 2027 году и будут позиционироваться как гибкая платформа для широкого круга сценариев использования. Примечательно, что в области BSPDN Intel обходит своего конкурента в лице TSMC на 2 поколения, поскольку у тайваньского чипмейкера еще не появилось аналогичной технологии.

Но главным нововведением техпроцесса Intel 14A станут так называемые “турбо-ячейки”. По сути, “турбо-ячейки” представляют собой особые настраиваемые вычислительные блоки, которые можно будет оптимизировать либо на максимальную производительность, либо на максимальную энергоэффективность. Благодаря этому пользователи смогут гибко адаптировать архитектуру чипа под выполнение определенных задач, устраняя “критические пути”. Стоит объяснить, что “критические пути” — это маршруты, на которых происходят наибольшие задержки сигнала и они определяют общую тактовую частоту процессора. Если ранее разработчикам для устранения критических путей приходилось использовать быстрые транзисторы, жертвуя плотностью транзисторов, то благодаря “турбо-ячейкам” задержки можно устранить без уменьшения плотности транзисторов, в результате чего производительность чипа будет увеличиваться. Для настройки функционала “турбо-ячеек”, предположительно, будет использоваться комплект для проектирования техпроцессов (PDK), представляющий собой набор данных, документации и правил для работы с новейшими чипами.

Intel 14A-E

Intel 14A-E, судя по индексу, является улучшенной версией Intel 14A с повышенной энергоэффективностью. Поскольку техпроцесс 14A-E выйдет только в 2028 году, Intel практически не предоставила подробной информации об этой платформе, однако, уже известно, что он обеспечит увеличение энергоэффективности на 20% и уменьшение энергопотребления на 35% в сравнении с Intel 18A.

Другие заявления Intel

Помимо анонса новых техпроцессов, Intel также поделилась информацией об уже выпущенных платформах. В частности, компания заявила, что техпроцесс Intel 16 нм, который является улучшенной версией 22FFL, уже запущен в массовое производство и в скором времени выйдет на рынок. Также компания продолжает работать с партнером UMC над созданием 12-нм техпроцесса, который будет производиться на 3 фабриках Intel в Аризоне, начиная с 2027 года. Это решение будет применяться в сегменте IoT.

Выводы

Из всех перечисленных анонсированных решений можно сделать один простой вывод — Intel активно наращивает конкуренцию с TSMC, и даже неплохо с этим справляется. Пока тайваньский чипмейкер сконцентрирован исключительно на увеличении плотности транзисторов и исследовании новых способов упаковки чипов, Intel решает действительно актуальные проблемы, такие как энергоэффективность и устранение узких мест производительности, разрабатывая и внедряя передовые технологии, не имеющие аналогов. Тем не менее, важно учитывать, что выход наиболее технологичных техпроцессов, имеющих ключевой пул технологий, выйдут не раньше 2027-2028 года, и к тому моменту планы компании могут кардинально поменяться из-за внешних или внутренних факторов.