Intel przedstawia szczegóły na temat procesu litograficznego Intel 3. Możemy liczyć na 18% przyrost wydajności na wat

Intel na targach Computex 2024 zaprezentował procesory Intel Xeon 6, które powstają przy wykorzystaniu procesu litograficznego Intel 3 (odpowiednik 7 nm). Producent chipów z Santa Clara podzielił się szczegółami na temat zastosowanej technologii, w tym poprawą wydajności na wat oraz ulepszeniami w działaniu prawdopodobnie ostatniej iteracji tranzystorów FinFET. Firma przedstawiła również więcej informacji na temat podtypów omawianego procesu technologicznego.

Proces litograficzny Intel 3 (usprawnione 7 nm) oferuje między innymi 18% poprawę wydajności na wat oraz 10% większą gęstość udoskonalonych tranzystorów FinFET w porównaniu do litografii Intel 4. Technologia wytwarzania chipów została podzielona na trzy podtypy, w zależności od końcowego zastosowania układów.

Od Intel Tiger Lake do Lunar Lake i Arrow Lake - Charakterystyka i nazewnictwo procesorów Intel Core i Core Ultra dla laptopów

Mimo że targi Computex 2024 już się odbyły, na których zapowiedziano procesory Intel Xeon 6, dopiero teraz poznajemy szczegóły dotyczące procesu technologicznego Intel 3, który odpowiada usprawnionej litografii 7 nm. Omawiana technologia jest najprawdopodobniej ostatnią (począwszy od Intel 20A, producent przejdzie na tranzystory RibbonFET), która wykorzystuje sprawdzone tranzystory FinFET, i dzieli się na trzy podtypy. Pierwszy z nich, Intel 3-T, przeznaczony jest dla chipów serwerowych oraz układów i chipletów bazowych, które wykorzystują pakowanie w stosy 3D. Drugi podtyp, Intel 3-E, dedykowany jest pamięciom masowym oraz chipsetom, oferując wykorzystanie natywnego napięcia 1.2 V i korzystając z ulepszonych tranzystorów FinFET. Oba warianty litografii oferują dwie opcje gęstości upakowania elementów półprzewodnikowych: 240 nm i 210 nm. Pierwsza zapewnia wzrost wydajności do 18% w przeliczeniu na wat, jednak bez wzrostu gęstości. Druga opcja umożliwia zwiększenie gęstości o 10% przy mniejszym wzroście wydajności. W obu przypadkach mowa o porównaniu z dotychczasową litografią Intel 4.

Intel Panther Lake - niektóre procesory nowej generacji mogą zaadaptować design układów Lunar Lake

Największe zmiany wprowadzono w wersji procesu Intel 3-PT, która integruje obie wcześniejsze wersje litografii oraz dodaje kilka ulepszeń. Przede wszystkim, w tej wersji zastosowano pionowe połączenia w matrycach krzemowych TSV (Through-Silicon Vias) o rozmiarze 9 mikrometrów oraz jeszcze bardziej dopracowane tranzystory. FinFET-y charakteryzują się tu mniejszą rezystancją linii kontaktowych o 25% oraz mniejszą o 20% pojemnością elektryczną. W układach logicznych druga z tych cech jest niepożądana, w przeciwieństwie do nowego projektu komórek pamięci 3D X-DRAM od Neo Semiconductor. Wariant Intel 3-PT jest dedykowany dla chipów AI i HPC oraz układów i chipletów zawierających rdzenie obliczeniowe Efficient i Performance.

Samsung opóźnia start fabryki w Teksasie. Rozważane są znaczące ulepszenia w procesie technologicznym

Warto zauważyć, że nowy proces technologiczny (głównie Intel 3-PT) umożliwia osiągnięcie taktowania 5 GHz przy napięciu 1.1 V na "standardowych rdzeniach" Intela oraz obsługę natywnych napięć powyżej 1.3 V. Z prezentacji producenta wynika również, że tranzystory FinFET używane w nowej litografii mają 5 razy mniejsze prądy upływu niż te stosowane w procesie Intel 4. To bezpośrednio przekłada się na stabilność pracy układów scalonych oraz zwiększa ich energooszczędność. Dodatkowo obniżono napięcie progowe bramka-źródło (VGS) dla tranzystorów od 5 mV do 7 mV, co przyspiesza przełączanie się tranzystora między stanami zatkania i nasycenia (pełnego przewodzenia). To z kolei wpływa na możliwość utrzymania wyższego taktowania układów scalonych oraz ich ostateczną energooszczędność. Na zakończenie, warto podkreślić, że prognozowana najdłuższa krytyczna ścieżka CPP (Critical Path Prediction) w gotowych chipach ma osiągać długość maksymalnie do 100 nm.