Intel ha fatto dei suoi 14 nanometri un cavallo di battaglia per ormai più di un lustro, andando ad esacerbare il suo know-how in materia fino a quello che potremmo definire il canto del cigno di questo processo produttivo. I processori Intel Rocket Lake di undicesima generazione saranno infatti gli ultimi basati su questa tecnologia. Mentre la concorrenza galoppa per aumentare la densità, il chipmaker americano non ha mai nascosto la propria riluttanza nel prendere parte a questa corsa ai nanometri.
Proprio in questo contesto Intel ha spiazzato tutti nel corso dell'ultimo evento Accelerated in cui ha svelato i suoi piani futuri, indugiando ampiamente anche su questo concetto e citando, per assurdo, il vicepresidente della divisione Ricerca di TSMC: "Oggi questi numeri sono solo numeri. Sono come il modello nelle automobili. Si tratta solo di una nomenclatura per individuare la nuova tecnologia del nodo, quindi non confondiamo il nome del nodo con le potenzialità che la tecnologia può offrire".
La nuova roadmap dice addio ai nanometri, con un cambio di nomenclatura tanto semplice quanto importante in termini di chiarezza anche e soprattutto con il pubblico. I nodi delle prossime generazioni prenderanno il nome di Intel 7, Intel 4 e Intel 3, rispettivamente a 10, 7 e 7 nanometri. Questa scelta ha un'enorme portata a livello concettuale e mira a sottolineare ancora una volta quanto il livello di expertise raggiunto da Intel consenta ai processi proprietari a 10 nanometri di competere con quelli a 7 nanometri degli avversari. Per questo, ecco Intel 7.
Intel 7
La prossima generazione ibrida di processori Intel adotterà finalmente quello che un po' tutti, addetti ai lavori e non, abbiamo avuto modo di conoscere come Enhanced SuperFin a 10 nanometri. Giusto qualche giorno fa abbiamo parlato della Legge di Koomey e di come possa rappresentare al meglio il progresso tecnologico nei prossimi decenni.
Il miglioramento delle prestazioni per watt sarà molto probabilmente la chiave per il futuro dell'industria, con buona pace della potenza bruta. Già con Intel 7 siamo in un range fra il 10 e il 15% di miglioramento intergenerazionale in termini di prestazioni per watt, un messaggio limpido di quale sia la direzione del colosso di Santa Clara. Alder Lake sposerà dunque la tecnologia Intel 7 nel mercato consumer. Parallelamente, Sapphire Rapids ne rappresenterà la controparte professionale. Un primo assaggio della direzione intrapresa nel migliorare la distribuzione e la gestione energetica, senza sacrificare per questo le prestazioni.
Intel 4 e Intel 3
Il processo produttivo a 7 nanometri vedrà la luce con Meteor Lake e Granite Rapids e qui il discorso inizia a farsi davvero interessante. Dopo una generazione intermedia, che in campo consumer sarà rappresentata da Raptor Lake, entriamo finalmente nell'epoca della litografia EUV .
Il guadagno in prestazioni per watt sale a questo punto fino al 20%, con un raddoppio in termini di densità rispetto a Intel 7, con tecnologia di packaging Foveros e un bump pitch di 36 micron. Siamo davvero vicinissimi: il tape-in per le CPU Meteor Lake c'è già stato e il lancio dovrebbe avvenire entro il 2023.
In rapida successione arriverà Intel 3. Quella che per i più maliziosi potrebbe non essere altro che un'ottimizzazione di Intel 4, sfrutterà effettivamente ancora i 7 nanometri ma il focus sarà tutto su densità e gestione energetica. Non a caso, siamo nei termini di un ulteriore 18% di miglioramento delle performance per watt. La produzione, in questo caso, dovrebbe partire nella seconda metà del 2023 ma, in uno scenario quanto più realistico possibile, il suo arrivo sul mercato sarebbe da incasellare a cavallo fra il 2024 e il 2025.
L'Era Angstrom
Siamo nel 2024, nella cosiddetta "Era Angstrom dei semiconduttori". Intel 20A sarà il portabandiera verso il futuro. Evoluzione e rivoluzione, mentre ci apprestiamo a sfondare il muro dei nanometri.
Il processo Intel 20A ci si avvicina pericolosamente, per quanto in realtà ci troviamo ancora nel campo del 2 nanometri, ma le novità sono tante ed essenziali. Da un lato troviamo la tecnologia RibbonFET, che andrà finalmente a sostituire FinFET con un'architettura tutta nuova dei transistor con gate su ogni lato.
Questa nuova struttura migliorerà la velocità di commutazione dei transistor, oltre a garantire prestazioni più elevate pur occupando fisicamente meno spazio.
Un salto non da poco, dal momento che FinFET ci accompagna da ormai un decennio. L'altra grande innovazione di Intel 20A consiste nell'introduzione della tecnologia PowerVia, che mira a sovvertire completamente il concetto di power delivery. Attraverso PowerVia l'energia verrà convogliata direttamente al di sotto dei transistor invece che in cima, consentendo non solo un guadagno in termini di spazio fisico ma anche di dispersione energetica, permettendo al contempo di raggiungere frequenze più elevate. L'adozione del sistema PowerVia sarà resa possibile grazie alla tecnologia Nano-TSV, 500 volte più piccola dell'attuale Through-Silicon Via.
Non poteva mancare ovviamente uno sguardo al di la del velo. Ecco, quindi, un bel teaser di Intel 18A, ma dovremo aspettare ancora per saperne di più.
L'evoluzione del packaging
Se finora abbiamo parlato di processi produttivi, Intel ci ha permesso anche di dare uno sguardo in prospettiva ai futuri metodi di packaging e stacking 3D. Si parte naturalmente da EMIB, la leggendaria tecnologia bridge embedded 2.5D di Intel, protagonista sia di Sapphire Rapids che delle soluzioni Ponte Vecchio.
Foveros e le sue successive iterazioni invece saranno adottate a partire da Meteor Lake. In particolare, nella sua prima implementazione fornirà una metodologia di stacking 3D unica nel suo genere, con capacità di packaging a livello del wafer. Foveros Omni succederà a quest'ultimo consentendo una maggiore flessibilità proprio nello stacking e mira a minimizzare i limiti della tecnologia TSV, cercando al contempo di garantire interconnessioni die-to-die ad alte prestazioni nello stacking 3D. Una tecnologia "agnostica" che oltretutto consente la combinazione di tile a fabbricazione decentralizzata. Foveros Direct, infine, andrà a "sfocare il limite tra la fine del wafer e l'inizio del package", con bump pitch inferiori a 10 micron e interconnessioni rame-rame per abbassare la resistenza.
Intel in volata verso l'Era Angstrom: ecco le tappe per il futuro
Il chipmaker californiano ha dato un'importante sterzata alla propria filosofia. Ecco Intel 7, Intel 4, Intel 3 e la cosiddetta "Era Angstrom".
Intel ha fatto dei suoi 14 nanometri un cavallo di battaglia per ormai più di un lustro, andando ad esacerbare il suo know-how in materia fino a quello che potremmo definire il canto del cigno di questo processo produttivo. I processori Intel Rocket Lake di undicesima generazione saranno infatti gli ultimi basati su questa tecnologia. Mentre la concorrenza galoppa per aumentare la densità, il chipmaker americano non ha mai nascosto la propria riluttanza nel prendere parte a questa corsa ai nanometri.
Proprio in questo contesto Intel ha spiazzato tutti nel corso dell'ultimo evento Accelerated in cui ha svelato i suoi piani futuri, indugiando ampiamente anche su questo concetto e citando, per assurdo, il vicepresidente della divisione Ricerca di TSMC: "Oggi questi numeri sono solo numeri. Sono come il modello nelle automobili. Si tratta solo di una nomenclatura per individuare la nuova tecnologia del nodo, quindi non confondiamo il nome del nodo con le potenzialità che la tecnologia può offrire".
La nuova roadmap dice addio ai nanometri, con un cambio di nomenclatura tanto semplice quanto importante in termini di chiarezza anche e soprattutto con il pubblico. I nodi delle prossime generazioni prenderanno il nome di Intel 7, Intel 4 e Intel 3, rispettivamente a 10, 7 e 7 nanometri. Questa scelta ha un'enorme portata a livello concettuale e mira a sottolineare ancora una volta quanto il livello di expertise raggiunto da Intel consenta ai processi proprietari a 10 nanometri di competere con quelli a 7 nanometri degli avversari. Per questo, ecco Intel 7.
Intel 7
La prossima generazione ibrida di processori Intel adotterà finalmente quello che un po' tutti, addetti ai lavori e non, abbiamo avuto modo di conoscere come Enhanced SuperFin a 10 nanometri.
Giusto qualche giorno fa abbiamo parlato della Legge di Koomey e di come possa rappresentare al meglio il progresso tecnologico nei prossimi decenni.
Il miglioramento delle prestazioni per watt sarà molto probabilmente la chiave per il futuro dell'industria, con buona pace della potenza bruta.
Già con Intel 7 siamo in un range fra il 10 e il 15% di miglioramento intergenerazionale in termini di prestazioni per watt, un messaggio limpido di quale sia la direzione del colosso di Santa Clara.
Alder Lake sposerà dunque la tecnologia Intel 7 nel mercato consumer. Parallelamente, Sapphire Rapids ne rappresenterà la controparte professionale. Un primo assaggio della direzione intrapresa nel migliorare la distribuzione e la gestione energetica, senza sacrificare per questo le prestazioni.
Intel 4 e Intel 3
Il processo produttivo a 7 nanometri vedrà la luce con Meteor Lake e Granite Rapids e qui il discorso inizia a farsi davvero interessante. Dopo una generazione intermedia, che in campo consumer sarà rappresentata da Raptor Lake, entriamo finalmente nell'epoca della litografia EUV .
Il guadagno in prestazioni per watt sale a questo punto fino al 20%, con un raddoppio in termini di densità rispetto a Intel 7, con tecnologia di packaging Foveros e un bump pitch di 36 micron. Siamo davvero vicinissimi: il tape-in per le CPU Meteor Lake c'è già stato e il lancio dovrebbe avvenire entro il 2023.
In rapida successione arriverà Intel 3. Quella che per i più maliziosi potrebbe non essere altro che un'ottimizzazione di Intel 4, sfrutterà effettivamente ancora i 7 nanometri ma il focus sarà tutto su densità e gestione energetica. Non a caso, siamo nei termini di un ulteriore 18% di miglioramento delle performance per watt. La produzione, in questo caso, dovrebbe partire nella seconda metà del 2023 ma, in uno scenario quanto più realistico possibile, il suo arrivo sul mercato sarebbe da incasellare a cavallo fra il 2024 e il 2025.
L'Era Angstrom
Siamo nel 2024, nella cosiddetta "Era Angstrom dei semiconduttori". Intel 20A sarà il portabandiera verso il futuro. Evoluzione e rivoluzione, mentre ci apprestiamo a sfondare il muro dei nanometri.
Il processo Intel 20A ci si avvicina pericolosamente, per quanto in realtà ci troviamo ancora nel campo del 2 nanometri, ma le novità sono tante ed essenziali.
Da un lato troviamo la tecnologia RibbonFET, che andrà finalmente a sostituire FinFET con un'architettura tutta nuova dei transistor con gate su ogni lato.
Questa nuova struttura migliorerà la velocità di commutazione dei transistor, oltre a garantire prestazioni più elevate pur occupando fisicamente meno spazio.
Un salto non da poco, dal momento che FinFET ci accompagna da ormai un decennio.
L'altra grande innovazione di Intel 20A consiste nell'introduzione della tecnologia PowerVia, che mira a sovvertire completamente il concetto di power delivery. Attraverso PowerVia l'energia verrà convogliata direttamente al di sotto dei transistor invece che in cima, consentendo non solo un guadagno in termini di spazio fisico ma anche di dispersione energetica, permettendo al contempo di raggiungere frequenze più elevate. L'adozione del sistema PowerVia sarà resa possibile grazie alla tecnologia Nano-TSV, 500 volte più piccola dell'attuale Through-Silicon Via.
Non poteva mancare ovviamente uno sguardo al di la del velo. Ecco, quindi, un bel teaser di Intel 18A, ma dovremo aspettare ancora per saperne di più.
L'evoluzione del packaging
Se finora abbiamo parlato di processi produttivi, Intel ci ha permesso anche di dare uno sguardo in prospettiva ai futuri metodi di packaging e stacking 3D.
Si parte naturalmente da EMIB, la leggendaria tecnologia bridge embedded 2.5D di Intel, protagonista sia di Sapphire Rapids che delle soluzioni Ponte Vecchio.
Foveros e le sue successive iterazioni invece saranno adottate a partire da Meteor Lake. In particolare, nella sua prima implementazione fornirà una metodologia di stacking 3D unica nel suo genere, con capacità di packaging a livello del wafer. Foveros Omni succederà a quest'ultimo consentendo una maggiore flessibilità proprio nello stacking e mira a minimizzare i limiti della tecnologia TSV, cercando al contempo di garantire interconnessioni die-to-die ad alte prestazioni nello stacking 3D. Una tecnologia "agnostica" che oltretutto consente la combinazione di tile a fabbricazione decentralizzata.
Foveros Direct, infine, andrà a "sfocare il limite tra la fine del wafer e l'inizio del package", con bump pitch inferiori a 10 micron e interconnessioni rame-rame per abbassare la resistenza.
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