Intel kondigt nieuwe chipproductieroadmap aan, 14A-procedé gebruikt high-NA-euv

Intel heeft de nieuwe roadmap van zijn Foundry-chipproductietak geïntroduceerd. Het bedrijf kondigt onder andere de komst van een nieuw '1,4nm'-procedé aan, genaamd 14A. Dat moet de allereerste node zijn die gebruikmaakt van ASML's nieuwe machines voor high-NA-euv.

Intel kondigde zijn komende 14A-node aan tijdens zijn eerste IFS Connect-livestream. Intel komt met minstens twee verschillende procedés in die 14A-serie. In eerste instantie verschijnt een 'gewone' 14A-node. Later volgt een 14A-E-revisie. Volgens Intel betreft laatstgenoemde een feature-extension van de bestaande 14A-node, hoewel de fabrikant niet verduidelijkt wat dat precies inhoudt.

Voor beide 14A-procedés gaat Intel de high-NA-euv-machines van ASML gebruiken. Dat is de volgende generatie euv-machines, die beschikt over een grotere numerieke apertuur van 0,55. Bij de huidige euv-generatie ligt die nog op 0,33. Deze grotere NA zorgt ervoor dat de machines kleinere features, en daarmee ook kleinere transistors, kunnen afbeelden op een wafer. Intel ontving eind vorig jaar de eerste modules van een high-NA-testmachine. Het bedrijf zal naar eigen zeggen ook de eerste zijn die high-NA gaat toepassen voor massaproductie. Volgens ASML's planning worden de eerste machines voor massaproductie vanaf 2025 geleverd.

Intel deelt verder geen prestatieverwachtingen en zegt ook niet wat de transistordichtheid van de 14A-nodes wordt. Ook de productiedatum van 14A is onbekend, hoewel duidelijk is dat deze na 2024 zal verschijnen. De chipmaker zegt daarnaast te verwachten dat testproductie op de 14A-E-revisie in 2027 begint.

Intel ontvangt eerste modules van ASML's eerste high-NA-euv-testmachines. Bron: Intel

'Extensies' voor bestaande nodes

Intel gaat in de toekomst ook meer versies van zijn procedés uitbrengen, die allemaal een ander achtervoegsel krijgen. Naast nodes met een E-achtervoegsel, die dus een feature-extension aanduiden, komen er ook procedés die eindigen met een 'T' en/of een 'P'. Eerstgenoemde duidt aan dat een procedé is geoptimaliseerd voor through-silicon via's. Dat wil zeggen dat ze geschikter zijn voor geavanceerde 3d-packagingtechnieken, waarmee meerdere chips boven op elkaar worden gestapeld. De fabrikant noemt daarbij zijn eerder aangekondigde Foveros Direct-packagingtechniek. De P-procedés hebben op hun beurt betere prestaties.

Met zijn nieuwe naamgevingssysteem volgt Intel het voorbeeld van chipmakers als TSMC en Samsung. Die bedrijven brengen al jarenlang verschillende versies van hun procedés uit, die bijvoorbeeld zijn geoptimaliseerd voor specifieke use-cases of extra verbeteringen met zich meebrengen. TSMC heeft bijvoorbeeld een N3- en N3E-procedé in zijn '3nm'-serie en komt later met N3P, N3X en N3A. Zuid-Koreaanse chipmaker Samsung doet hetzelfde.

Intel toont ook meer details van dergelijke procedés. Het bedrijf komt bijvoorbeeld ook met meerdere versies van zijn Intel 3-procedé, die inmiddels gereed is voor massaproductie. Op termijn komt Intel bijvoorbeeld met een Intel 3-T-node. Later volgt ook een Intel 3-E-procedé en een Intel 3-PT-node. Van Intel 18A komt in de komende jaren ook een 18A-P-revisie beschikbaar. Intel werkt ook aan een nieuwe 12nm-node in samenwerking met Taiwanese chipmaker UMC, zo werd eerder al bevestigd.

Productieplanning en Foundry Services

Intel meldt tijdens IFS Direct verder dat zijn '5N4Y'-plannen nog steeds op schema liggen. Onder die planning wil Intel in vier jaar tijd vijf verschillende procedés uitbrengen: Intel 7, 4, 3, 20A en 18A. Drie daarvan zijn inmiddels beschikbaar. De overige twee moeten dit jaar nog verschijnen. Intel claimt met 18A de technology leadership van marktleider TSMC af te pakken, hoewel dat in de praktijk nog moet blijken.

Intel deelt verder een update voor zijn Foundry Services, dat nu wordt hernoemd naar Intel Foundry. Onder dat bedrijfsonderdeel gaat Intel ook chips produceren voor andere bedrijven, waar het voorheen alleen zijn eigen producten produceerde. De chipmaker zegt vier grote bestellingen te hebben ontvangen voor chipproductie op zijn 18A-procedé. Een daarvan zou 'een grote vooruitbetaling' hebben gedaan, schrijft Tom's Hardware. Microsoft kondigde ook aan dat het een chip gaat produceren op Intels 18A-proces.

Er zijn ook klanten voor Intel 16, Intel 3 en Intels packagingdiensten, bijvoorbeeld op basis van EMIB, Foveros en Foveros Direct. Er gingen onlangs geruchten rond dat Nvidia een deel van zijn datacenter-gpu's gaat laten packagen door Intel, hoewel dat op woensdagavond niet werd bevestigd. Verder kondigde Intel eerder al aan dat het samenwerkt met Arm om Neoverse-datacenter-cpu-cores te optimaliseren voor Intels procedés.

Reacties (19)

[kokosnoten]

Zegt nm eigenlijk nog wel wat, of is dat net zoiets als Ghz?

[tedades]

Zegt nm eigenlijk nog wel wat, of is dat net zoiets als Ghz?

Net als GHz zegt het deels nog wel iets. Als alles gelijk is kun je bij een processor GHz gebruiken ter vergelijking.
Bij een (technology) node, waar 14a naar verwijst, kun je ook deze naam ook gebruiken om nodes te vergelijken. Een node zegt in principe niets over de performance van een chip, dat zegt iets over het productie proces en bijvoorbeeld de opbouw van de transistor. Een kleinere chip met moderne transistoren zijn wel vaak zuiniger en/of sneller.

En voor mensen die dat leuk vinden heb ik half slapend een uitgebreider verhaal geschreven

Moore's law: In 1965 had Gordon Moore, de medeoprichter van Intel, zijn observatie beschreven dat om de twee jaar het aantal transistoren in een chip verdubbelde.
Versimpelde uitleg van de node naamgeving: Door de observatie van Moore lijkt de verwachting te zijn geschept dat de markt ook iedere twee jaar die verdubbeling zal realiseren. Die verwachting drijft ook de naamgeving van de node. Om een verdubbeling te realiseren zal de nieuwe node grofweg 70% van de grootte zijn van de vorige node (2nm*0.7=1,4nm), en bij een half-node (verbeterd proces) is dit 90% (7nm->6nm) .

Heel lang geleden was de naam van de node ruwweg een verwijzing naar de lengte van de gate in de transistor. De gate is het onderdeel in de transistor dat schakelt tussen de 'source' (je inkomende spanning) en de 'drain' (de uitgaande spanning) en werd gebruikt als de 'minimum feature size'. Eind jaren 90 was de naam van Intel's node zelfs iets hoger dan de echte gate lengte. En ergens bij 45nm heeft Intel FinFET geïntroduceerd, een andere opbouw van de transistor, maar hebben ze de node naamgeving aangehouden terwijl de gate fysiek groter werd en de complete transistor kleiner. En nog niet zolang geleden werd het aantal nanometer een marketing term en heeft Intel zijn node namen aangepast op die van de concurrenten.

ASML maakt lithografie machines. In een simpele uitleg zijn dit machines waar je licht gebruikt om een patroon van een referentie plaatje (op een glasplaat/spiegel, een reticle) op een lichtgevoelige substantie projecteert die aangebracht is op een wafer. Een wafer is een ronde plaat van silicium die uiteindelijk een onderdeel vormt van de transistor en was tot nu toe de basis van je chip. Het gebruik van een kleinere golflengte van licht zorgt ervoor dat je kleinere patronen kunt projecteren. Dus dit is een van de manieren Moore's law te volgen. Zo zijn ze van blauw-licht, naar UV (365nm) gegaan, naar deep ultraviolet/DUV (248nm~193nm) en nu naar extreme ultra-violet/EUV (13.5nm). Het High-NA stukje komt door het gebruik van grotere spiegels die het licht naar de wafer brengen, en dat zorgt voor een iets hogere resolutie, waar EUV 13nm deed kan High-NA 8nm CD aan.

De naam van een node zegt dus niet direct iets over de snelheid van de chip die hiermee geproduceerd wordt. Je kunt de aanname maken dat een moderner proces resulteert in een chip die kleiner, zuiniger of sneller gaat zijn in vergelijking met een chip gemaakt met een ouder proces. Maar net als met GHz is dat vaak een relatieve vergelijking die alleen werkt als al het andere gelijk is.

Voor de 14a node (waar de a staat voor Angstrom, ofwel 1/10 nanometer, ofwel 1,4nm), waar High-NA gebruikt zal worden, zul je door de nieuwe techniek kleinere structuren beter kunnen maken. In combinatie met de backside power delivery, dus het scheiden van de koppelingen tussen transistoren en het aanleveren van de stroom, kun je een veel compactere en sneller chip produceren.
Ik ben blij dat AMD (met TSMC) het al een paar jaar goed doet maar ik kijk eigenlijk ook wel erg uit naar wat dit gaat brengen. Potentieel introduceert Intel hiermee weer een GHz-race en weer de relevantie van overklokken.

[RRRobert]

De nm zegt zeker nog wel wat, het geeft (ietwat simplistisch gezegd) namelijk aan wat de afmetingen zijn van de verbindingen tussen de schakelingen in een IC, waardoor je steeds meer schakelingen per oppervlakte eenheid kunt bewerkstelligen. Daarbij kun je af met steeds kleinere stroompjes, dus per schakeling verbruikt zo'n nieuwe generatie ook steeds minder stroom. Dat beperkt weer de warmteontwikkeling en daarmee kun je de capaciteit ook weer opschalen.

[amigob2]

14A 20A, waar de A, voor angstrom staat
En een angstrom 0.1nm
Ze gaan gewoon verder met waar ze mee bezig waren, maar hebben een ander unit gebruikt

[RRRobert]

Dat klopt. Maar wel opvallend dat ze hiervoor kiezen en niet voor de picometer (1 pm = 100 Å = 1000 nm). De ångström is namelijk geen SI-eenheid. Daarbij kan een waarde aanduiding als 14A (zonder duidelijke context) worden gelezen als 14 ampère, i.p. 14 ångström.

[bramv101]

Aangezien het hier draait om de limieten van de fysica is Angstrom meer herkenbaar - het insinueert een relatie tot de grootte van een enkel atoom.

[leuk_he]

Feit is dat het eigenlijk al een poosje een marketing term is om aan te geven welke generatie van schaal er gebruikt wordt, en het getal enigszins de relatie met de hoeveelheid transistoren per oppervlakte aangeeft.

Men had ook een fictieve grootheid kunnen gebruiken, want als je op de chip kijkt zul je geen transistoren vinden van 14 ångström.

Om dat in perspectief te plaatsen, dat is hoeveel gras groeit in 1 milli seconde. (doe ik dat nou goed of zit ik er een factor 1000 naast?)

[Reactie gewijzigd door leuk_he op 23 juli 2024 22:21]

[kokosnoten]

aah ok, dat heeft dus invloed op veel dingen, eigenlijk.

[Pim0377]

mijn inziens zegt nm net zoiets als Ghz over verwachte performance.

Gezien het bovenstaande, mag je over het algemeen aannemen, wat cpus betreft, dat een procede op minder nm meer performance met zich meebrengt. Afhankelijk van hoe je er naar kijkt, kan dat zijn, meer performance/watt tegenover de vorige generatie, of meer total performance doordat bijvoorbeeld hogere snelheden behaald kunnen worden, of dezelfde performance tegen minder verbruik.

Dus in absolute term zeggen beiden niet echt veel, maar relaterend naar vorige generaties kan het een goede indicatie geven, met bepaalde veilige aannames in gedachten.

[dmantione]

Niet echt, de laatste node met platte transistoren was 22nm. Van toen is men de hoogte gaan in bouwen, te beginnen bij finfets. Daarvoor wordt een vergelijking gemaakt alsof platte transistoren verkleind zouden zijn om het aantal nm aan te duiden en dat daar kun je verschillende interprestaties over hebben. Vandaar dus dat de nanometers naar de uitgang worden gedirigeerd en fabrikanten komen met namen van een proces i.p.v. nanometers.

[Nas T]

Zeker wel, maar ...
Het is een maat van een bepaalde feature, als ik me niet vergis (iets met half-pitch meen ik). Hoe de markt deze maat gebruikt, is niet helemaal zuiver, i geloof dat Intel daar iets netter in is dan in Azië. Maar: het is maar een parameter. Uiteindelijk zijn benchmarks leading en vallen de gigahertzen of nanometers wel door de mand of niet.

Maar het is eigenlijk een heel goede maat: het dicteert hoe fijn de details op je chip zijn. Hoe fijner, hoe zuiniger en hoe meer transistoren er op een chip passen.

[Blokmeister]

Het is meer een combinatie van marketing en 'planair equivalent'. Er is geen enkele afmeting die echt 1.4nm oid is. Je kan op allerlei verschillende manieren schalen. Een goed voorbeeld is als je je keukenkastjes opruimt. Als je alles slim ordent, kan je er soms twee keer zoveel spullen in kwijt. Dat kan je ook met je chip doen, waardoor je ineens twee keer zoveel transistors per mm2 op je chip kan zetten. Fabrikanten duiden dat dan aan als shrink, waarbij ze zeggen dat transistors ongeveer 1.4 keer kleiner zijn geworden, want 1.4x in de breedte en in de lengte komt ongeveer meer op 2x zoveel transistors per mm2, ook al wordt er niets kleiner.

Uiteindelijk komt de schaling van heel veel verschillende dingen, een geoptimaliseerde routing, backside power delivery, een beetje echte shrink, enzovoort.

Vroeger zei de node-naam wat over de lengte van de gate van je transistor. Tegenwoordig gebruiken we een ander type transistors, waarbij de lemgte van de gate niet meer limiterend is. De kleinste patronen zijn de eerste contactlagen (ook wel aangeduid als metal-lagen). Deze hebben tegenwoordig pitches van rond de ruwweg 35 nanometer.

Dit allemaal is natuurlijk erg kort door de bocht en is op sommige plekken erg versimpeld. Maar het geeft wel wat meer context.

[RAAF12]

GHz :-) Nanometer zegt hoe klein de structuren zijn, er kunnen meer halfgeleiders op het oppervlakte. An sich zegt het niets over de snelheid van het schakelen van de nullen en enen. Dat wordt bepaalt door de klok. De laatste versie met EUV gemaakte chips tref je vooral aan in telefoons en laptops. Voor veel toepassingen worden goedkopere chip gemaakt.

[d3x]

De high-NA EUV was eerst volgens de roadmap al voorzien op 18A, dan hebben ze dat stilletjes aangepast en komen ze nu af met de technologie op 14A.

Kwestie van continues innovation = continues marketing shifting and marketing blabla.

trouwens zolang ze niet kunnen aangeven wat ze er echt van hun eigen CPU op gaan produceren (lees ipv 75% van TSMC te halen) zullen we de intel marketing maar met een grote korrel zout nemen. https://www.tomshardware....s-year-on-intel-4-process

Hun eerste fanafare "technologie roadmap" item de MeteorLake was al geen groot succes op intel node4, met enkel een beperkt aantal P cores en GHZ schaling mogelijk waardoor er weer extra refreshen ingeschoten moesten worden.... hun marginale update node 3 brengt sierra forest wat allemaal e-cores zijn. Ook dus niet baanbrekend kwa GHZ piek. Dan komt Granite zogezegd "kort na sierra"....., de wederom zoveelste Xeon versie (ja de Emerald is er pas sinds eind december) . Dus dat wordt dan 3 generaties in minder dan 2j... niet echt IT datacenter minded. Emerals was al niet veel beter kwa top specs, ze hadden gewoon een beetje verbruik onder controle wat bij saphire rapids een ramp was, lopen nog steeds gigantisch achter op AMD Genoa van eind 2022 (Bergamo en genoa X in 2023 was alleen maar een verdere afstraffing), enkel met het gebruik van hun amper voorkomende accelerator usecase kunnen ze bijbenen. De "P" cores zijn zo vermogen slurpend dat ze amber base en boost frequentie hebben.

al een geuk dat ze nog wat kunnen pushen in de client business, daar hebben ze nog wel de mogelijkheid om met r&d budgetten OEM platformen te sponseren zodat ze volume kunnen behouden.

[Reactie gewijzigd door d3x op 23 juli 2024 22:21]

[remcoVer]

Ik snap je bash niet helemaal, je kunt niet altijd het allerbeste ontwerp hebben. Als je iets elders goedkoper kan laten maken waarom zou je dat dan niet doen. Dat is iets wat ALLE grote fabrikanten zullen doen en ook al doen. En dat is nou juist het voordeel van chiplets. Intel doet ontwerp, packing en foundry, wat maakt het nou uit of een deel van het silicium bij TSMC is behandeld?

Natuurlijk, Intel heeft duur speelgoed gekocht en dat moet op een roadmap staan. En door deze mooie baanbrekende technologie staat Nederland als tech-land gewoon heel hard op de kaart.

[Heloise]

Net zoals TSMC voorop liep (en nog loopt) met het gebruik van “gewone” EUV, wil Intel nu voorop lopen met het gebruik van High-NA EUV. Ik kan die wens wel begrijpen, tenslotte heeft het snel oppakken van de “gewone “ EUV TSMC bepaald geen windeieren gelegd.

[foppe-jan]

op zich wel, al is dit vooral een PR-stunt. 1 litho machine kan bij lange na het volume niet leveren dat Intel nodig heeft voor haar productielijnen, en ASML heeft al aangegeven dat deze druppelsgewijs zullen worden geleverd en ze nog niet klaar zijn voor prime time.

[A Lurker]

Daarom kopen ze er dit jaar dan ook 6.

Bovendien hoef je niet alle onderdelen van de chip door die geavanceerde machine te laten belichten, dat is het hele voordeel van chiplets.

Ik denk dat Intel een mooie inhaalslag gaat maken. Ze hebben veel problemen gehad met hun transitie van 14nm naar 10nm, en ze hebben lang vast gehouden aan monolithische chips.

Nu dat beide opgelost is, ligt de weg naar snelle vooruitgang open. Zo gaat de 15e gen core al een stuk zuiniger worden, maar de innovatie kan de komende jaren door gaan.

[foppe-jan]

tja als je beetje ziet hoe het nu gaat is het grootste probleem sinds IFS 2.0 niet het procedee maar dat het ontwerpteam nu zelf verantwoordelijk is voor het maken van een ontwerp dat werkt op het procede ipv dat het procede wordt aangepast aan het ontwerp. Dus zeker goed voor het bedrijf dat ze nu op stoom lijken te komen daar, maar of het ook gaat lukken om snel een werkend ontwerp te hebben moet nog blijken.