Компания Intel Foundry, подразделение Intel по контрактному производству чипов, сообщила о получении крупного заказа от Microsoft. В рамках мероприятия IFS Direct, посвящённого бизнесу Intel по контрактному производству чипов, было объявлено о том, что Microsoft выбрала технологический процесс Intel 18A (класс 1,8 нм) для производства своих кастомных процессоров следующего поколения.

«Мы находимся в самом разгаре захватывающей смены платформы, которая коренным образом изменит производительность каждой отдельной организации и всей отрасли, — сказал генеральный директор Microsoft Сатья Наделла (Satya Nadella). — Для достижения этой цели нам необходимы надежные поставки самых современных, высокопроизводительных и высококачественных полупроводников. Вот почему мы так рады сотрудничеству с Intel Foundry и почему мы выбрали дизайн чипа, который планируем производить по техпроцессу Intel 18A».

Вероятно, речь идет либо о одном процессоре, который будет выпускаться огромной серией и внедряться в течение нескольких лет, либо о серии продуктов, основанных на технологическом процессе Intel 18A. Напомним, что данный техпроцесс подразумевает использование GAA-транзисторов RibbonFET и технологии подачи питания на обратную сторону кристалла Intel PowerVia.

К настоящему времени Intel Foundry заключила контракты на выпуск чипов с несколькими известными компаниями, включая Amazon Web Services. Компания Intel получила несколько заказов на процессоры для центров обработки данных, включая чип для облачного ЦОД на базе Intel 3, кастомный серверный чип для Ericsson и различные чипы на базе Intel 18A для Министерства обороны США.

Ни Intel, ни Microsoft не сообщили, когда Intel начнет производство процессоров на базе 18A для Microsoft и когда эти чипы начнут применяться. По прогнозам, Intel 18A будет готов к массовому производству во второй половине 2024 года, так что теоретически мы можем увидеть чипы Microsoft на базе 18A уже совсем скоро.

Компания Intel обнародовала свежие планы по освоению передовых техпроцессов. В том числе компания анонсировала 1,4-нм техпроцесс Intel 14A, который станет первой в мире технологией производства чипов с использованием литографии в сверхжёстком ультрафиолете с высокой числовой апертурой (High-NA EUV). Помимо этого, были анонсированы дополнения к представленным ранее планам по запуску техпроцессов.

Источник изображений: Intel

Первоначальный план генерального директора Intel Пэта Гелсингера (Pat Gelsinger), представленный в 2022 году, который подразумевал освоение пяти техпроцессов за четыре года, остается в силе. Техпроцессы Intel 7 и Intel 4 уже представлены на рынке, а Intel 3 готов к крупносерийному производству. Разработка техпроцессов Intel 20A (2 нм) и 18A (1,8 нм) идёт по плану или даже опережает его. Руководство компании ожидает, что Intel вернет себе лидерство в сфере передовых полупроводников с запуском Intel 18A в 2025 году.

Intel уже предоставила партнёрам инструменты для проектирования чипов под техпроцесс 18A в версии PDK 0.9, а финальная версия инструментов PDK 1.0 появится в апреле или мае. Кроме того, Intel уже завершила проектирование серверных процессоров Xeon Clearwater Forest, то есть они фактически готовы к производству. Clearwater Forest — станет первым крупносерийным чипом, выполненным по техпроцессу Intel 18A.

Расширенный план по освоению технологических процессов Intel включает новый Intel 14A, а также несколько специализированных версий, представленных ранее техпроцессов. Компания пока не раскрывает целевые показатели производительности и плотности для 14A, заявляя, что пока не хочет ставить конкурентов в известность. Известно, что 1,4-нм чипы Intel будут оснащены системой питания следующего поколения PowerVia (вероятно, Source-on-Contact) и транзисторами RibbonFET GAA. В планах Intel значатся две разновидности 14A: стандартная 14A и последующая улучшенная версия 14A-E, где буква E означает расширение возможностей. Это часть нового подхода Intel к созданию различных модификаций существующих техпроцессов для продления их жизненного цикла, как у TSMC и Samsung.

Intel пока не называет точные даты, но известно, что техпроцесс 14A-E будет запущен в тестовое производство в 2027 году. Соответственно можно предположить, что 14A появится в 2026 году, как минимум в тестовом виде, а к 2027-му доберётся до массового производства. Как и другие передовые техпроцессы Intel, новый 14A будет разрабатываться в Орегоне, а затем массово внедряться на других предприятиях.

Отметим, что TSMC, по неофициальным данным, начнёт использовать High-NA EUV только к 2030 году, то есть заметно позже Intel. Однако это не значит, что она автоматически отстанет в технологическом плане. Технология High-NA не будет дешевой, и, согласно отраслевым сообщениям, она не так эффективна, как технология Low-NA EUV с двойным шаблонированием. В Intel уверены, что стоимость производства чипов будет соответствовать её ожиданиям, но также отмечают, что при необходимости скорректируют стратегию.

Ещё Intel расширит свои техпроцессы Intel 18A, Intel 3, Intel 7 и Intel 16 новыми версиями. Intel планирует запускать новые техпроцессы каждые два года, а затем дополнять их расширениями каждые два года. Дополнительные техпроцессы будут обозначаться суффиксами. Буква P будет указывать на новую версию технологии с улучшенной производительностью. Суффикс T укажет на техпроцессы, оснащенные поддержкой соединения TSV (Through-silicon via), которые могут использоваться в системах с упаковкой 3D Foveros. Суффикс E будет указывать на специализированные новые функции, например, настраиваемый диапазон напряжения. Intel также запустит техпроцессы PT, в которых будет и повышена производительность, и реализована поддержка TSV, а со временем, вероятно, появятся и другие комбинированные решения.

В ближайшее время Intel также запустит техпроцесс Intel 12, который станет результатом производственного сотрудничества с UMC. Ещё отмечается, что Intel Foundry будет выпускать чипы по зрелой 65-нм технологии с помощью Tower Semiconductor. Оба этих сотрудничества имеют ключевое значение для дальнейшего расширения масштабов Intel Foundry, позволяя компании извлекать больше выгоды из уже окупившего себя оборудования и производственных мощностей — они будут заняты делом, а не простаивать.

Техпроцессы Intel 20A и Intel 18A предложат транзисторы GAA и подводку питания с обратной стороны кремниевой пластины (BSPDN). Причём последняя из технологий будет реализована на два года раньше TSMC, да и по внедрению GAA компания Intel обгонит тайваньского производителя на 1,5 года. Конечно, это вовсе не значит разгром TSMC — Samsung реализовала GAA ещё раньше, но трудности с массовым производством не позволили реализовать преимущество. И тем не менее, как минимум с технологической точки зрения Intel будет впереди, а это будет хорошим подспорьем для реализации её амбиций на рынке контрактного производства чипов.

Наиболее важным для компании является техпроцесс Intel 18A. И компания уже собрала четыре крупных заказа на производство чипов по данной технологии, и один из них включает большую предоплату, что означает, что речь идет об очень значительном количестве чипов. Ещё сегодня компания Microsoft объявила, что закажет у Intel производство своих чипов по 1,8-нм техпроцессу. Добавим, что Intel преуспела в продвижении техпроцессов Intel 16 и Intel 3, а также заключила крупные сделки на услуги по упаковке чипов.

Контрактный разработчик микросхем Faraday Technology в понедельник объявил о планах по созданию одного из первых в мире 64-ядерных процессоров на базе Arm Neoverse. Выпуском новинки займётся подразделение контрактного производства компании Intel по передовому технологическому процессу 18A (1,8 нм).

Новая однокристальная платформа (system-on-chip — SoC) с 64 ядрами Arm Neoverse будет предназначена для широкого спектра приложений, включая крупные центры обработки данных, периферийные системы и передовые сети 5G, утверждает Faraday. Разработчик чипов сообщил, что в новинке также будут использоваться различные интерфейсные IP из экосистемы Arm Total Design, но не раскрыл, какие именно. Логично ожидать, что процессор будет оснащен интерфейсами PCIe, CXL и DDR5.

Стоит отметить, что Faraday не будет продавать сам процессор, а предложит дизайн чипа своим клиентам, которые смогут адаптировать его под свои нужды. Пока неясно, есть ли у Faraday потенциальный заказчик, но, похоже, компания уверена в ядрах Arm Neoverse. Эти процессоры будут производиться Intel Foundry Services (IFS) по техпроцессу Intel 18A и, вероятно, станут одними из первых серверных Arm-процессоров, выпущенных IFS.

На данный момент Intel Foundry Services собрала несколько заказов на чипы для центров обработки данных. Это чип для облачных систем для техпроцесса Intel 3, кастомный серверный чип для Ericsson и чипы на базе Intel 18A для Министерства обороны США. Кроме того, Intel собирает «системы в корпусе» (system-in-package) для центров обработки данных Amazon Web Services.

«Как партнер по проектированию в рамках Arm Total Design, Faraday стратегически нацелена на самые передовые технологические узлы, чтобы удовлетворить растущие потребности будущих приложений, — сказал Стив Ванг (Steve Wang), генеральный директор Faraday. — Мы рады объявить о разработке нашей новой SoC-платформы на базе Arm Neoverse с использованием технологии Intel 18A. Это решение принесет пользу нашим заказчикам ASIC и DIS (Design Implementation Service), позволяя им ускорить время выхода на рынок передовых приложений для центров обработки данных и высокопроизводительных вычислений».

«Мы рады сотрудничать с Faraday в разработке SoC на базе Arm Neoverse с использованием нашего самого конкурентоспособного технологического процесса Intel 18A, — сказал Стюарт Панн (Stuart Pann), старший вице-президент Intel и генеральный менеджер подразделения Intel Foundry Services (IFS). — Наше стратегическое сотрудничество с Faraday демонстрирует наше стремление к внедрению технологических и производственных инноваций в глобальную цепочку поставок полупроводников, помогая клиентам Faraday без труда соответствовать мировым стандартам мощности и производительности для SoC».

Примечательно, что Intel Foundry Services и Arm объявили о сотрудничестве в области мобильных однокристальных платформ, которые будут производиться по технологии Intel 18A, ещё в апреле 2023 года. Пока это соглашение не принесло плодов, но, как выяснилось, по крайней мере один контрактный разработчик чипов заинтересован в том, чтобы выйти на рынок центров обработки данных с Arm Neoverse и Intel 18A.

Intel следует плану по освоению пяти передовых техпроцессов за четыре года и теперь готова представить свои ангстремные техпроцессы 20A (2-нм) и 18A (1,8-нм) раньше, чем конкуренты из TSMC и Samsung. Генеральный директор компании Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger) считает, что Intel 18A, который планируется использовать в массовых продуктах во второй половине 2024 года, «немного опережает» технологию TSMC N2 (2-нм), которая запланирована на второе полугодие 2025 года.

Техпроцессы Intel 20А и 18А привнесли две основные инновации: полевые транзисторы с круговым затвором (GAA) и технологию подачи напряжения на полупроводниковый кристалл с его обратной стороны PowerVia. Предполагается, что Intel 20A послужит для изучения всех особенностей этих инноваций, а Intel 18A станет «технологическим трамплином», при помощи которого Intel рассчитывает восстановить своё лидерство в полупроводниковой промышленности. Intel планирует начать внедрение техпроцесса Intel 18A на своих фабриках в первом квартале 2024 года, а первые продукты, основанные на нём, станут доступны во второй половине 2024 года.

Источник изображений: Intel

TSMC планирует запуск массового производства по своему 2-нм техпроцессу N2 лишь во второй половине 2025 года. Кроме того, хотя N2 от TSMC будет использовать транзисторы GAA, схема подачи питания на кристалл, в отличие от Intel, останется традиционной. Это не мешает TSMC утверждать, что её улучшенная технология N3P, которая должна появиться в 2024 году, сможет обеспечивать сопоставимые с Intel 18A характеристики мощности, производительности и плотности транзисторов, а N2 превзойдёт как N3P, так и Intel 18A.

Гелсингер c этим не согласен, он уверен, что Intel 18A будет значительно превосходить TSMC N2 в производительности и энергоэффективности. Он также предположил, что внедрение N2 может в конечном итоге обойтись TSMC значительно дороже, что даст техпроцессам Intel ощутимое конкурентное преимущество.