2020 e 2021 serão anos longos para a Intel. Desde a sua fundação em 1968, a Intel tem sido um gigante merecido no mundo dos semicondutores. No entanto, tem-se visto prejudicada pela sua própria tecnologia de produção de chips e tem enfrentado dificuldades sem precedentes. Hoje, a Intel pretende desafiar a AMD, sua rival de longa data, apesar do seu atraso tecnológico. A verdade é que a Intel precisa de fazer mudanças significativas na sua estratégia tecnológica e no seu modelo orientado para os produtos, a fim de superar rapidamente este período difícil.
A Intel está a olhar para a próxima década, com planos para disponibilizar nós de 1,4 nm pequenos e potentes até 2029, com um décimo do tamanho dos nós atuais dos computadores de secretária. A Intel espera que a sua trajetória positiva a ajude a recuperar o ímpeto e a restabelecer a sua posição de liderança no setor dos semicondutores, o que terá impacto no panorama do setor, numa altura em que concorre com os processadores AMD Ryzen e face à migração de empresas como a Apple e a Microsoft para processadores baseados na arquitetura ARM. Crucial.
Talvez a TSMC seja a melhor resposta da Intel a este problema num futuro próximo.
Só depois de ultrapassares o ponto de viragem é que poderás ver o novo Intel
A rival AMD continua a promover o desenvolvimento dos seus chips de 7 nanómetros e causou um impacto sem precedentes na Intel em termos de quota de mercado.
Tendências da quota de mercado
Até ao momento, a Intel só conseguiu manter as suas CPUs para computadores de secretária no nó de 14 nm, tendo apenas passado para os 10 nm nos dispositivos móveis ao longo do último ano. A Intel, que sempre se caracterizou por ser orientada para a tecnologia, tem vindo a desiludir no que diz respeito à tecnologia de processo.
O modelo IDM, que integra a conceção, o fabrico e a embalagem, permitiu à Intel atingir a dimensão que tem hoje. Será que o modelo IDM se tornou um obstáculo ao desenvolvimento da Intel?
À medida que a tecnologia de fabrico de chips se torna progressivamente mais complexa, o lançamento de um novo nó de fabrico a cada 18 a 24 meses tornar-se-á gradualmente mais difícil de concretizar. Atualmente, um novo nó importante implica novos materiais, novas arquiteturas de verificação de dispositivos e uma série de outros fatores novos em jogo.
A Intel entrou no processo de 14 nm há cinco anos, lançando a geração de produtos Skylake em 2015. Ao longo do tempo, a Intel aperfeiçoou o nó de 14 nm várias vezes, acabando por aumentar o desempenho proporcionado por este nó em mais de 20%. A Intel recorreu a diversos métodos para melhorar o desempenho do processo de 14 nm, o que constitui um segredo técnico exclusivo da empresa.
É importante referir que todos os fabricantes de semicondutores procedem sempre à melhoria contínua dos processos (CPI) para aumentar o rendimento e reduzir as variações de desempenho através do controlo estatístico dos processos. De um modo geral, isto traduz-se, em certa medida, numa redução de custos. O que a Intel fez foi além das melhorias habituais relacionadas com a CPI, uma vez que a empresa alterou a estrutura básica dos FinFETs e alguns outros aspetos, o que exigiu uma nova base de conhecimentos e uma reformulação quase completa do chip. Parece que a Intel está a adotar a mesma abordagem nas suas melhorias de 10 nm.
O processo FinFET exclusivo da Intel levou a empresa a um importante ponto de viragem na sua história corporativa. A Intel anunciou recentemente o seu plano de desenvolvimento de produtos para os próximos 10 anos. Todos se lembrarão dos seus planos de há cinco anos e dos tempos difíceis que se seguiram com o impasse dos 14 nm. Talvez, além de mim, pareça haver outro gigante dos semicondutores capaz de apoiar a Intel.
O plano de desenvolvimento da Intel
Plano de desenvolvimento da Intel
2020: Ice Lake e Comet Lake
Este ano, a Intel dá continuidade à sua gama de processadores de 10.ª geração, que teve início com o Ice Lake de 10 nm, lançado no ano passado em portáteis finos e leves.
Uma das maiores melhorias nos processadores Ice Lake da Intel é a introdução da placa gráfica integrada Gen11, também conhecida como Iris Plus.
Em 2020, a Intel continuará também a lançar novas versões da sua arquitetura de 14 nm. Os seus processadores Comet Lake H de 10.ª geração serão lançados em portáteis maiores e mais potentes. A Intel está a adotar uma abordagem semelhante no que diz respeito aos computadores de secretária, com o lançamento dos chips Comet Lake S.
2020: Tiger Lake, Xe Graphics
A Intel costuma lançar os seus processadores móveis de próxima geração no outono e, este ano, trata-se da série Tiger Lake de 11.ª geração. O Tiger Lake foi apresentado num evento agendado pela Intel com um design de 10 nm. Embora ainda não confirmado, a Intel afirma que os seus nós baseados em 10 nm oferecem um aumento de densidade de 2,7 vezes em comparação com os designs de 14 nm. Estes nós baseiam-se na primeira geração da pilha 3D Foveros e no design de embalagem EMIB de segunda geração.
A Intel confirmou algumas novas funcionalidades, incluindo o suporte para o novo padrão Thunderbolt 4 (USB4) e os novos gráficos Gen12. As placas gráficas Gen12, também conhecidas como Intel Xe, baseiam-se na mesma arquitetura de GPU que a Intel utilizou na placa gráfica discreta DG1. Espera-se que a Gen12 ofereça o dobro do desempenho da Gen11, o que ajudará a Intel a competir com a futura arquitetura gráfica Navi de 7 nm da sua rival AMD.
A Intel já tinha confirmado que o Tiger Lake será equipado com novos núcleos de processador numa apresentação do plano de desenvolvimento da empresa. O processador será provavelmente baseado num nó de 10 nm melhorado: 10 nm, e contará com novos núcleos Willow Cove. De acordo com algumas fontes do setor do hardware, acredita-se que o Tiger Lake tenha 50% mais cache L3 do que o Ice Lake da 10.ª geração.
2021: Uma abordagem de arquitetura híbrida
Em 2021, a transição da Intel para a 12.ª geração terá início com o Alder Lake. No segmento dos computadores de secretária, o Alder Lake de 10 nm, a quarta iteração do nó de 10 nm da Intel, deverá ser lançado até ao final do ano. O mais importante a destacar é que o Alder Lake S irá introduzir uma nova arquitetura de chip de 10 nm nos computadores de secretária, baseando-se numa variante de arquitetura híbrida do design ARM big.LITTLE do Lakefield.
O Alder Lake estará disponível em várias configurações, abrangendo computadores de secretária e dispositivos móveis, e suportará uma variedade de TDPs. Nos computadores de secretária, o Alder Lake S pode ser configurado com oito núcleos grandes e oito núcleos pequenos, ou seis núcleos grandes e sem núcleos pequenos. Ambas as configurações incluirão unidades de processamento gráfico baseadas na arquitetura GT1 Xe. Acredita-se que o processador também suportará memória DDR5 e será compatível com placas-mãe da série 600 da Intel.
No segmento dos computadores de secretária de gama alta, ou HEDT, a Intel poderá não ter o seu processador pronto até 2021, o que poderá tornar o futuro Ryzen 4000 Threadripper da AMD um adversário difícil de superar durante algum tempo. Isto indica, em certa medida, que não haverá um sucessor do Cascade Lake-X, lançado no final de 2019, até 2021.
2022: tecnologia de 7 nm
Para além do AlderLake, o último nome de código importante que tivemos no programa de arquitetura da Intel foi o MeteorLake. O Meteor Lake S será o primeiro processador de secretária de 7 nm da Intel, o que, de certa forma, marca a transição da Intel para a tecnologia de 7 nm, que está vários anos atrasada em relação à sua rival, a AMD.
Na verdade, a Intel nem sequer denomina o sucessor do seu processo de 10 nm como “7 nm”, tendo, em agosto, optado por utilizar o termo “próxima geração”. Entretanto, a Intel confirmou que os módulos de computação para as suas ambiciosas GPUs do supercomputador Ponte Vecchio serão fabricados tanto externamente, em fábricas, como internamente, utilizando os seus nós de ‘próxima geração’.
O processo de 7 nm da Intel oferece o dobro da densidade em comparação com o de 10 nm. A Intel espera tirar partido das otimizações intra-nó previstas para que o seu processo de 7 nm tenha uma densidade de transístores superior à do processo de fabrico de 5 nm da Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), pelo que o Meteor Lake S terá provavelmente mais núcleos. O processador será fabricado utilizando litografia ultravioleta extrema, ou EUV.
2023 a 2029: 1,4 nm? !
Isto fica demasiado longe.
Este é o plano de desenvolvimento de produtos da Intel: 7 nm em 2021, 5 nm em 2023 ou 2024, 3 nm em 2025, 2 nm em 2027 e 1,4 nm em 2029. Este ritmo de lançamento de produtos será incrível para a Intel, tendo em conta o tempo que demorou a concluir a transição para os 10 nm nos dispositivos móveis e nos computadores de secretária. Mas é realmente difícil prever o que vai acontecer. Talvez, se a TSMC for a resposta para o problema, o plano de recuperação da Intel venha a ser um pouco mais credível.
A TSMC é a resposta da Intel
Para além do seu compromisso com a inovação tecnológica, o fator mais importante na ascensão da AMD é a sua estratégia de produção de chips. A AMD separou-se da empresa de fundição de chips GlobalFoundries e associou-se imediatamente à empresa de semicondutores mais importante do mundo atualmente: a TSMC. Foi precisamente graças à tecnologia de processo de ponta da TSMC que a arquitetura Zen 4 da AMD superou a Intel em termos de desempenho e consumo de energia, conquistando vantagens técnicas.
É claro que a Intel também pode baixar a sua cabeça orgulhosa e pedir ajuda à TSMC em processos avançados e complexos, para manter temporariamente o equilíbrio atual.
A linha de produção de 3 nm da TSMC, que ainda não entrou oficialmente em funcionamento, chamou a atenção da Intel e espera-se que receba uma grande encomenda desta empresa.
Na teleconferência com analistas financeiros relativa ao segundo trimestre, realizada a 23 de julho, o CEO da Intel, Robert Swan, revelou que a empresa está a considerar recorrer a outros fabricantes para a produção de chips. Se for realmente necessário recorrer aos processos de outros fabricantes, assim o farão. Se houver atrasos, a Intel terá mais opções e procurará ser mais flexível. Isso não obriga necessariamente a Intel a utilizar o seu famoso modelo IDM, que integra de forma integrada a conceção, produção e embalagem de chips.
A imprensa estrangeira noticiou que a Intel, que está a considerar a aquisição de chips OEM de outros fabricantes, adjudicou à TSMC, em 2021, uma encomenda OEM de 180 000 wafer de GPUs e irá utilizar o processo de 6 nm da TSMC, personalizado para a Intel. As últimas notícias da imprensa estrangeira indicam que o processo de 3 nm da TSMC, que ainda não entrou em produção, deverá também receber encomendas da Intel.
O processo de 3 nm da TSMC ainda se encontra em fase de investigação e desenvolvimento e ainda não entrou em produção. No entanto, a investigação e o desenvolvimento estão a avançar conforme previsto. A empresa planeia realizar uma produção experimental de avaliação de riscos em 2021 e iniciar a produção em grande escala no segundo semestre de 2022.
Conclusão
A Intel terá de fazer face ao ressurgimento da AMD, o que poderá revelar-se difícil, especialmente no setor dos centros de dados, onde a AMD conquistou uma vantagem tecnológica ao nível da arquitetura. Não se trata apenas de uma vantagem na tecnologia de fabrico de chips.
A Intel planeia lançar um processo de 7 nm até ao final de 2021, o que equivale ao processo de 5 nm da TSMC para a Apple e a Huawei este ano. Atualmente, a Intel ainda não divulgou uma previsão oficial para o lançamento do nó de 5 nm (3 nm da TSMC). De acordo com o rápido progresso do novo processo da TSMC, o nó de 3 nm deverá ser lançado até ao final de 2022.
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