Intel graviert in 3 nm und kehrt in den Miniaturisierungswettlauf zurück

Intel ist zurück, beteuert der CEO der Firma, Pat Gelsinger, jedem, der zuhört. Wenn das Unternehmen an der Börse angeschlagen bleibt und große Projekte (Bau von Fabriken usw.) verfolgt, kann Intel einen Sieg feiern: den, seinen Gravurknoten Intel 3, einen Konkurrenten des TSMC 3, in die Massenproduktion zu bringen Der Einfachheit halber nennen wir es 3 nm. Dies ist der dritte Knotenpunkt seiner Strategie.5 Knoten in 4 Jahren” (5N4Y), das das Unternehmen abschließen kann.

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Nachdem Ende letzten Jahres bekannt gegeben wurde, dass der Knoten technologisch bereit sei, ist die aktuelle Ankündigung umso wichtiger: Diesmal geht es um die Massenproduktion, den Knackpunkt in der Welt der Halbleiter. Tatsächlich ist es schon lange her, dass IBM die Produktion von 2-nm-Komponenten demonstriert hat. Doch zwischen der Laborproduktion zur Herstellung eines kleinen Wafers und der Einrichtung von Produktionslinien, mit denen Millionen von Chips zu moderaten Kosten hergestellt werden können, liegt ein himmelweiter Unterschied.

Der neueste FinFET-Knoten für Intel

Intel gibt an, dass dies sein neuester Knoten ist, der ein Design aus sogenannten Fin-Transistoren oder im Fachjargon FinFET verwendet (Fin-Feldeffekttransistor). Nach seinem Entwurf in den Labors des Hitachi Central Research Laboratory im Jahr 1989 in Japan und jahrelangen Tests durch die großen Namen der damaligen Graveurkunst war es Intel, das ab 2011 die ersten Chips mit dieser Struktur für seine Core-Ivy-Bridge-Prozessoren auf den Massenmarkt brachte .

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Anstelle der planaren Struktur (planar) aus früheren Produktionsmodellen der MOSFET-Ära, FinFET-Transistoren fügen eine Finne hinzu, die die Struktur dreidimensional macht. Der Vorteil liegt in einer besseren Isolierung der Schaltkreise, was zu einer geringeren Wärmeableitung, einem geringeren Energieverbrauch und einer einfacheren Chipzüchtung führt.

Intel 3 wird daher für Intel das Ende einer Ära bedeuten. Eine Ära, die unter der Herrschaft des amerikanischen Schauspielers begann und mit der des taiwanesischen TSMC endete. Der Intel 3-Knoten ist daher noch nicht derjenige, der Intel in die GAAFET-Ära befördern wird (Gate rundherum Feldeffekttransistoren). Diese komplexere und fortschrittlichere Struktur wird von Intel 20A übernommen.

Intel 3: ein Knoten, mehrere Varianten

Genau wie TSMC, das Varianten in seinen Knoten hat, je nachdem, ob es sich um Chips mit geringem Verbrauch oder um Hochleistungschips handelt (z. B. N3E oder N3P), kommuniziert Intel jetzt auf mehreren Knoten – normal, das Unternehmen ist jetzt eine Gießerei, die andere Kunden bedient.

• Intel 3: der Basisknoten für das Design monolithischer Chips
• Intel 3-T: ein Knoten, der für das Design disaggregierter Prozessoren geeignet ist (wir stapeln Chipstücke). Tatsächlich ist es für die Unterstützung von Verbindungen durch Silizium (TSV, Through Silicon Via) optimiert.
• Intel 3-E: ein Knoten, der eine große Anzahl von Ein-/Ausgabe-Tools (im Fachjargon I/O) bereitstellt, um externe Speicherschnittstellen, analoge Komponenten und dergleichen hinzuzufügen.
• Intel 3-PT: Knoten, der laut Intel alle bisherigen Fähigkeiten vereint und aufgrund seiner zusätzlichen Leistungssteigerungen, seiner Benutzerfreundlichkeit für Chip-Designer, seiner größeren Feinheit der TSV-Links usw. von der Industrie bevorzugt werden sollte.

Der Grund, warum Lunar Lake von TSMC verbrannt wird

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Wenn Sie die Neuigkeiten zu Prozessoreinführungen verfolgen, ist Ihnen zweifellos aufgefallen, dass Intels nächster Consumer-Mobilchip, Lunar Lake, teilweise in einen 3-nm-Knoten eingraviert wird … allerdings von TSMC.

Sonntagskommentatoren werden es daher nicht versäumen, auf die Qualität der Intel-Produktion hinzuweisen. Eine Produktion, für die derzeit keine Analyse der Qualität (Dichte der Transistoren, Heizung usw.) oder der Effizienz vorliegt – nicht ausreichend, um sich auf technischer oder wirtschaftlicher Ebene eine Meinung zu bilden. Es gibt eine vollkommen rationale und logische Erklärung dafür, dass der Logikbaustein von Lunar Lake in TSMC N3 eingraviert ist und nicht in diesen Intel-Knoten. Diese Erklärung ist nicht technischer Natur, sondern bezieht sich auf den Zeitpunkt und die Methodik der Chipentwicklung.

Wie wir Ihnen in diesem Artikel berichteten, ist Intel-CEO Pat Gelsinger dabei, die Aktivitäten von Intel zu trennen. Anstatt nur auf Intel-Fabriken beschränkt zu sein, konnten die Ingenieure, die Lunar Lake entworfen haben, freie Hand haben. Laut Arik Gihon, Ingenieur bei Intel, der für das Design von Lunar Lake verantwortlich ist und den wir während der Computex in Taipeh interviewen konnten, ist es „Die Mission bestand darin, den Chip mit dem besten Leistungs-Watt-Verhältnis zu entwickeln. Und wir hatten völlige Freiheit bei der Auswahl der für das Design eines solchen Chips geeigneten Prozesse.“.

Allerdings dauert es zwischen zwei und fünf Jahren, einen solch komplexen Chip zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Während Intel gerade den Start der Massenproduktion seines Intel Node 3 im Juni 2024 angekündigt hat, hatte TSMC im Dezember 2022 mit der Inbetriebnahme der Fabriken begonnen. Man muss kein großer Geistlicher sein, um das zu verstehen, als die Lunar-Lake-Steine ​​konzipiert wurden Der einzige garantiert pünktliche Knoten war der von TSMC, der damit fast zwei Jahre vor Intel liegt.

Ein Vorschuss, der vierteljährlich gekürzt wird. Und das dürfte sich bis zum Ende des laufenden Jahres weiter verringern, da die Desktop-PC-Chips von Arrow Lake zumindest teilweise mit dem neuen Intel 20A-Knoten graviert sein sollen – was wir als 2 nm bezeichnen könnten, auch wenn dies nicht vollständig der Fall ist genau.

Wenn es Intel gelingt, auf diesem Knoten die Macht zu erlangen – Pfund kehrt zurück? – und um Qualität und Quantität auf dem nächsten Knoten, Intel 18A, der für 2025 geplant ist, zu vereinen, wird der Amerikaner seine technologische Herausforderung gemeistert haben: den Start von fünf Knoten in vier Jahren (5N4Y). Es liegt dann an Intel, den Test zu transformieren, indem es Kunden für seine Fabriken findet. Und nie wieder ins Hintertreffen zu geraten, wie es TSMC in den letzten Jahren getan hat. Leichter gesagt als getan.

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