2020 и 2021 годы станут для Intel долгими. С момента своего основания в 1968 году Intel была заслуженным гигантом в мире полупроводников. Однако она была разочарована собственной технологией производства чипов и столкнулась с беспрецедентными трудностями. Сегодня Intel хочет бросить вызов AMD, своему давнему последователю, в условиях технологической отсталости. Дело в том, что Intel необходимо внести серьезные изменения в свой маршрут технологического планирования и модель, ориентированную на выпуск продукции, чтобы быстро преодолеть свой сложный период.
Компания Intel нацелилась на следующее десятилетие, планируя к 2029 году выпустить небольшие и мощные 1,4-нм процессоры, которые будут в десятую часть меньше современных процессоров для настольных ПК. Intel надеется, что положительная динамика поможет ей набрать обороты и восстановить лидирующие позиции по производству кремния, что повлияет на ландшафт, поскольку она будет конкурировать с процессорами AMD Ryzen и переходом таких компаний, как Apple и Microsoft, на процессоры на базе ARM. Crucial.
Возможно, TSMC - лучший ответ Intel на эту проблему в ближайшем будущем.
Только пройдя поворотный пункт, вы сможете увидеть новый Intel
Соперник AMD продолжает продвигать разработку своих 7-нанометровых чипов и начал наносить беспрецедентный удар по Intel в плане доли рынка.
Тенденции изменения доли рынка
До сих пор Intel удавалось выпускать свои настольные процессоры только по 14-нм техпроцессу, а в мобильных устройствах она перешла на 10-нм только в прошлом году. Intel, которая всегда ориентировалась на технологии, разочаровывает в технологическом плане.
Модель IDM, объединяющая разработку, производство и упаковку, позволила Intel стать такой большой, какой она есть. Стала ли модель IDM препятствием для развития Intel?
По мере того как технология производства микросхем постепенно усложняется, запуск нового производственного узла каждые 18-24 месяца постепенно становится все более сложной итерацией. Сегодня новый основной узел означает появление новых материалов, новых архитектур проверки устройств и множества других новых факторов.
Компания Intel перешла на 14-нм техпроцесс пять лет назад, выпустив в 2015 году продукт поколения Skylake. Со временем Intel многократно улучшала 14-нм узел, в итоге производительность, обеспечиваемая этим узлом, выросла более чем на 20%. Intel использовала множество методов для повышения производительности 14-нм техпроцесса, что является уникальным техническим секретом Intel.
Следует отметить, что все производители полупроводников всегда проводят непрерывное совершенствование процессов (CPI) для повышения выхода продукции и уменьшения изменений производительности с помощью статистического контроля процессов. Как правило, это в определенной степени указывает на снижение затрат. То, что сделала Intel, выходит за рамки обычных улучшений, связанных с CPI, поскольку компания изменила базовую структуру FinFET и некоторые другие вещи, что потребовало новой базы знаний и почти полного перепроектирования чипа. Похоже, что Intel использует тот же подход в своих 10-нм улучшениях.
Уникальный технологический процесс FinFET привел компанию Intel к важному поворотному моменту в ее корпоративной истории. Недавно Intel объявила о своей дорожной карте продуктов на ближайшие 10 лет. Все помнят моменты ее планирования пять лет назад и последующие трудные времена в 14-нм грязи. Похоже, кроме меня, есть еще один полупроводниковый гигант, способный поддержать Intel.
Дорожная карта Intel
Дорожная карта Intel
2020: Ледяное озеро и Кометное озеро
В этом году Intel продолжает линейку процессоров 10-го поколения, которая началась с 10-нм Ice Lake, дебютировавшего в прошлом году в тонких и легких ноутбуках.
Одним из самых больших обновлений процессоров Ice Lake от Intel стало добавление интегрированной графики Gen11, также известной как Iris Plus.
В 2020 году Intel также продолжит выпускать новые версии своей 14-нм архитектуры. Процессоры 10-го поколения Comet Lake H будут использоваться в больших и мощных ноутбуках. Аналогичный подход Intel применяет и к настольным компьютерам, выпуская чипы Comet Lake S.
2020: TigerLake Tiger Lake, Xe Graphics
Обычно Intel выпускает мобильные процессоры нового поколения осенью, и в этом году это 11-е поколение серии Tiger Lake. Tiger Lake дебютировали на запланированном мероприятии Intel с 10-нм дизайном. По неподтвержденным пока данным, Intel утверждает, что ее 10-нм узлы обеспечивают 2,7-кратное масштабирование плотности по сравнению с 14-нм дизайном. Эти узлы основаны на 3D-стеке Foveros первого поколения и упаковочном дизайне EMIB второго поколения.
Компания Intel подтвердила наличие некоторых новых функций, включая поддержку нового стандарта USB4 Thunderbolt 4 и новую графику Gen12. Графика Gen12, также известная как Intel Xe, основана на той же архитектуре GPU, которую Intel использовала для дискретной видеокарты DG1. Ожидается, что производительность Gen12 будет вдвое выше, чем у Gen11, что поможет Intel конкурировать с предстоящей 7-нм графической архитектурой Navi от AMD.
Intel ранее подтвердила, что Tiger Lake будет оснащен новыми процессорными ядрами в презентации дорожной карты компании. Вероятно, процессор будет основан на усовершенствованном 10-нм техпроцессе: 10 нм, и оснащен новыми ядрами Willow Cove. По некоторым данным, Tiger Lake будет иметь на 50% больше кэша L3, чем Ice Lake, по сравнению с 10-м поколением Ice Lake.
2021: Гибридный архитектурный подход
В 2021 году начнется переход Intel на 12-е поколение с Alder Lake. Для настольных ПК 10-нм Alder Lake, четвертая итерация 10-нм техпроцесса Intel, скорее всего, будет запущена к концу года. Самое главное, что следует отметить, - это то, что Alder Lake S представит новую архитектуру 10-нм чипов для настольных ПК, основанную на гибридном варианте архитектуры ARM big.LITTLE от Lakefield.
Alder Lake будет выпускаться в нескольких конфигурациях, охватывающих настольные и мобильные устройства, и поддерживать различные уровни TDP. В настольных компьютерах Alder Lake S может иметь восемь больших и восемь малых ядер или шесть больших и ни одного малого ядра. Обе конфигурации будут оснащены графическими процессорами на базе GT1 Xe. Предполагается, что процессор также будет поддерживать память DDR5 и будет совместим с материнскими платами Intel 600-й серии.
В сегменте настольных компьютеров высокого класса, или HEDT, Intel может не успеть выпустить свой процессор до 2021 года, что может сделать предстоящий Ryzen 4000 Threadripper от AMD сложной задачей на некоторое время. Это в некоторой степени указывает на то, что преемник Cascade Lake-X, выпущенный в конце 2019 года, не появится до 2021 года.
2022: 7-нм технология
Помимо AlderLake, последним крупным кодовым именем в архитектурной программе Intel было MeteorLake. Meteor Lake S станет первым 7-нм процессором Intel для настольных ПК, что в некотором роде предвещает переход Intel на 7-нм техпроцесс, от которого на несколько лет отстает конкурирующая AMD.
На самом деле, Intel даже не называет преемника своего 10-нм техпроцесса “7-нм”, а использует термин “следующее поколение” еще в августе. Между тем, Intel подтвердила, что вычислительные плитки для амбициозных GPU суперкомпьютера Ponte Vecchio будут производиться как на внешних заводах, так и внутри компании с использованием узлов ‘следующего поколения’.
7-нм техпроцесс Intel обеспечивает вдвое большую плотность по сравнению с 10-нм. Intel рассчитывает воспользоваться запланированными внутриузловыми оптимизациями, поэтому ее 7-нм техпроцесс имеет более высокую плотность транзисторов, чем 5-нм техпроцесс Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), поэтому Meteor Lake S, скорее всего, будет иметь больше ядер. Процессор будет изготовлен с помощью экстремальной ультрафиолетовой литографии, или EUV.
2023 - 2029: 1,4 нм?
Это слишком далеко.
Вот дорожная карта продукции Intel: 7 нм в 2021 году, 5 нм в 2023 или 2024 году, 3 нм в 2025 году, 2 нм в 2027 году и 1,4 нм в 2029 году. Такая периодичность выпуска продукции будет невероятной для Intel, учитывая, сколько времени ей потребовалось для полного перехода на 10-нм техпроцесс в мобильных и настольных системах. Но пока трудно сказать, что будет дальше. Возможно, если TSMC станет решением проблемы, план возрождения Intel станет немного более правдоподобным.
TSMC - ответ Intel
Помимо приверженности технологическим инновациям, важнейшим фактором роста AMD стала стратегия производства чипов. AMD отделилась от компании GlobalFoundries, занимавшейся литьем чипов, и сразу же присоединилась к самой важной на сегодняшний день полупроводниковой компании в мире: TSMC. Именно благодаря передовым технологическим процессам TSMC архитектура zen4 компании AMD превзошла Intel по производительности и энергопотреблению, получив технические преимущества.
Конечно, Intel может опустить свою благородную голову и обратиться за помощью к TSMC по сложным передовым процессам, чтобы временно сохранить текущую сбалансированную ситуацию.
3-нм производственная линия TSMC, которая еще не была официально запущена в производство, привлекла внимание Intel и, как ожидается, получит от нее крупный заказ.
В ходе телефонной конференции с финансовыми аналитиками за второй квартал, состоявшейся 23 июля, генеральный директор Intel Роберт Свон сообщил, что компания рассматривает возможность использования других производителей для производства чипов. Если им действительно необходимо использовать технологические процессы других производителей, они так и сделают. Если же она отстает, то у Intel будет больше возможностей для выбора и она будет стремиться быть более гибкой. Не нужно заставлять Intel использовать свою знаменитую модель разработки, производства и упаковки чипов IDM one-stop.
Зарубежные СМИ сообщили, что Intel, которая рассматривает возможность выпуска OEM-чипов от других производителей, передала TSMC OEM-заказ на 180 000 пластин GPU на 2021 год и будет использовать 6-нм техпроцесс TSMC, разработанный специально для Intel. По последним сообщениям зарубежных СМИ, ожидается, что 3-нм техпроцесс TSMC, который еще не запущен в производство, также получит заказы от Intel.
3-нм техпроцесс TSMC все еще находится в стадии исследований и разработок и пока не запущен в производство. Однако исследования и разработки продвигаются по плану. В 2021 году планируется провести рискованное пробное производство, а во второй половине 2022 года - крупномасштабное.
Заключение
Intel придется бороться с возрождением AMD, что может оказаться болезненным, особенно в области центров обработки данных, где AMD получила технологическое преимущество на уровне архитектуры. Это не просто преимущество в технологии производства чипов.
Intel планирует запустить 7-нм техпроцесс к концу 2021 года, что эквивалентно 5-нм техпроцессу TSMC для Apple и Huawei в этом году. В настоящее время Intel не опубликовала официальный прогноз по запуску 5-нм техпроцесса (TSMC 3nm). Согласно быстрому прогрессу нового техпроцесса TSMC, запуск 3-нм узла должен состояться к концу 2022 года.
Рекомендуем в этой статье: Интеллектуальная система управления энергопотреблением