Intel отказалась от «нанометров» и переименовала техпроцессы: компания обещает вернуть лидерство к 2025 году

На веб-конференции Intel Accelerated генеральный директор Intel Пэт Гелсингер рассказал, что компания пересматривает подход к выпуску и «упаковке» своих полупроводниковых разработок. Речь идет не только о производственных технологиях и корпусировании, но и о том, как Intel будет называть свои узлы. В компании обещают «ежегодную череду инноваций», а конечная цель звучит предельно конкретно: вернуть лидерство на рынке процессоров к 2025 году.

Почему Intel отказывается от «нанометров»

Начиная с будущих продуктов (в том числе с Alder Lake 12-го поколения, которые должны выйти позже в этом году), Intel прекращает использовать привычную для отрасли номенклатуру узлов, завязанную на нанометры. Вместо этого вводится новая схема именования, которая, по словам компании, должна точнее отражать реальное положение дел в индустрии и место технологий Intel на фоне конкурентов.

На практике это означает, что 10-нм техпроцесс Intel третьего поколения будет называться не «10 нм», а

Intel 7

Со стороны это легко принять за маркетинговый трюк, ведь у AMD уже давно фигурируют «7 нм» от TSMC, а у Apple M1 — «5 нм». Однако в современных полупроводниках название узла давно не является прямым указанием на физический размер транзистора на кристалле: из-за особенностей проектирования и развития упаковки (включая 3D-подходы) такая «буквальная» привязка не работает уже много лет.

При этом по сути 10-нм решения Intel действительно близки к «7-нм» предложениям конкурентов по применяемым методам и сопоставимой плотности транзисторов. Это видно и по рынку: актуальные 10-нм чипы Intel способны конкурировать с передовыми 7-нм Ryzen от AMD. Поэтому ребрендинг выглядит не столь «нечестным», как может показаться, хотя анализ и сравнение узлов из-за смены терминологии становится сложнее.

Новая дорожная карта: что скрывается за Intel 7, Intel 4 и дальше

Intel 7

Это новое имя для 10-нм технологии Intel третьего поколения и преемника 10-нм Intel SuperFin (второе поколение 10 нм, применявшееся, например, в Tiger Lake 11-го поколения). Intel обещает прирост производительности на ватт примерно на 10–15% относительно предыдущего поколения. Иными словами, производители смогут либо поднять скорость, либо сохранить уровень быстродействия, но выиграть в энергоэффективности и автономности:

• • Первые продукты на Intel 7 — уже в 2021 году.
  • Alder Lake для потребительского сегмента ожидаются в конце 2021 года.
  • Sapphire Rapids для дата-центров запланированы на 2022 год.

Intel 4

Это то, что раньше называли 7-нм техпроцессом Intel, но его запуск сдвигали из-за производственных сложностей: вместо первоначальных планов компания говорит о лете 2023 года как о ключевой точке появления продуктов. В Intel 4 используется EUV-литография (экстремальный ультрафиолет), которая уже применяется у Samsung и на 5-нм узлах TSMC. При этом транзисторная база остается прежней по классу — FinFET, которую Intel использует с 2011 года:

• • Ожидаемая плотность: порядка 200–250 млн транзисторов на мм².
  • Для сравнения в тексте приводится показатель текущего 5-нм узла TSMC: около 171,30 млн транзисторов на мм².
  • Заявленный эффект: примерно +20% производительности на ватт и уменьшение площади.
  • Производство намечено на вторую половину 2022 года, а первые продукты — на 2023 год.
  • Потребительские чипы: Meteor Lake; для ЦОД: Granite Rapids.

Intel 3

Производство должно стартовать во второй половине 2023 года. По сути это второе поколение того, что ранее проходило бы как «7 нм» в старой схеме. Архитектурно это все еще FinFET, но с дополнительными оптимизациями и расширенным применением EUV. Intel заявляет, что Intel 3 даст примерно на 18% лучшую производительность на ватт по сравнению с Intel 4. Конкретные продукты и точные даты продаж пока не названы; логично ожидать появление не раньше 2024 года.

Intel 20A

Один из самых принципиальных шагов в плане технологий. Здесь Intel обещает первую после FinFET (то есть после 2011 года) новую транзисторную архитектуру —

RibbonFET

Также заявлена следующая технология PowerVia, которая меняет подвод питания: питание будет заводиться с обратной стороны кристалла, а не через «лицевую» часть.

• • Обозначение «20A» отсылает к «эпохе ангстрема» (20Å = 2 нм), но, как и в других названиях, это не прямое измерение элементов на чипе.
  • Ожидаемый выход на рынок — не ранее 2024 года.
  • Официальных названий продуктов и точных сроков релиза пока нет.

Intel 18A

Самый «дальнобойный» и одновременно самый важный пункт в обещаниях Intel. Здесь планируется второе поколение RibbonFET и «еще один значительный скачок» по транзисторной производительности. Intel говорит о стадии разработки «в начале 2025 года» и именно с этим поколением связывает возвращение технологического лидерства.

Упаковка и 3D-стек: что нового в Foveros

Помимо техпроцессов Intel отдельно выделила развитие корпусирования и 3D-компоновки. Компания напомнила о чиплетной/стековой технологии Foveros (второе поколение которой должно появиться в Intel 4 Meteor Lake в 2023 году). Смысл подхода — объединять несколько аппаратных блоков в одном «стеке», как это делалось, например, в Lakefield, где в компактной сборке сочетались пять CPU-ядер, встроенная графика и DRAM, экономя место по сравнению с традиционными схемами.

Foveros Omni

Должен расширить варианты укладки, позволяя проще комбинировать элементы разного размера (вплоть до ситуации, когда базовая плитка меньше верхней).

Foveros Direct

Предусматривает прямое медное соединение компонентов, что снижает сопротивление и уменьшает высоту «бугорков» (bump), то есть делает сборку компактнее. Производство обеих технологий запланировано на 2023 год.

Проблема не исчезла: конкуренты уже ушли дальше

Новые названия действительно помогают Intel «свести» свои узлы с тем, как их обозначают конкуренты, но общий расклад от этого не меняется: компания все еще догоняет. Даже если считать Intel 7 сопоставимым с «7 нм» у других производителей, рынок уже активно живет в «5 нм». А значит, компании, которые опираются на внешние фабрики — Apple, AMD, Nvidia, Qualcomm и многие другие — продолжают получать более продвинутые чипы, чем лучшие актуальные разработки Intel.

В качестве примера в тексте упоминаются компьютеры Apple Mac на M1: они используют 5-нм производство TSMC и заметно опережают сопоставимые решения Intel. Также приводится слух, что AMD может перейти к 5-нм Zen 4 уже в 2022 году, усилив давление на конкурента.

Когда Intel рассчитывает догнать и обогнать

Даже при амбициозном плане Intel не ожидает полного выравнивания с отраслью раньше появления Intel 20A в 2024 году. А возвращение лидерства компания связывает с Intel 18A, то есть не ранее 2025-го. И все это возможно лишь при условии, что Intel больше не столкнется с задержками и производственными сбоями, подобными тем, что ранее затормозили 10-нм и 7-нм направления и во многом привели к текущему отставанию.

При этом после нескольких лет неудач стало очевидно другое: обновленная Intel не собирается уходить в оборону. В ближайшие годы станет понятно, хватит ли компании темпа и ресурсов, чтобы выполнить обещание и действительно вернуться на вершину. Евгений Ивченко