Intel vede calea de a extinde legea moorei la 7 nm

În timp ce a oferit foarte puține detalii despre planurile sale de producție viitoare, Intel a folosit întâlnirea sa de investitori săptămâna trecută pentru a sublinia cât de important este Legea lui Moore, afirmația cofondatorului Gordon Moore că densitatea cipurilor se va dubla la fiecare doi ani. Compania a vorbit despre modul în care procesul său de producție de 14 nm, utilizat în prezent pentru Core M și viitoarele linii mai largi Broadwell, a arătat o valoare a unei generații complete de scalare și a spus că se așteaptă la o reducere similară din viitorul său nod din 10 și 7 nm, în ciuda creșterii cheltuielilor de capital necesare la fiecare nod.

CEO-ul Brian Krzanich a început întâlnirea vorbind despre modul în care Legea lui Moore va atinge a 50-a aniversare anul viitor și a spus că rămâne unul dintre imperativele strategice esențiale pentru companie. „Este treaba noastră să o continuăm cât mai mult timp”, a spus el.

Însă, în principal a fost vorba de Bill Holt (mai sus), directorul general al grupului de tehnologie și management, pentru a explica cum va ajunge compania.

Holt a remarcat problemele pe care Intel le-a avut în acumularea tehnologiei de 14 nm, menționând că a durat mai mult de 2, 5 ani pentru a obține procesul de 14 nm cu un randament bun, în locul cadenței normale de doi ani. În prezent, randamentul de 14 nm nu este încă la fel de bun ca compania ajunge la 22 nm, dar este „într-o gamă sănătoasă” și începe să convergă cu procesul anterior, despre care a spus că a fost cel mai mare proces cu Intel. În consecință, a spus el, costurile de fabricație a acestor piese sunt un pic mai mari în al patrulea trimestru, ceea ce va afecta marjele la începutul anului viitor, dar că se aștepta ca acesta să se schimbe mai târziu în 2015. „Adevărata reducere a costurilor rămâne posibilă într-un mediu intensiv de capital ", A spus Holt.

În urma unora dintre prezentările pe care le-am văzut la Forumul dezvoltatorului Intel acum câteva luni, Holt a explicat de ce nodul 14nm a fost un adevărat micșor, chiar dacă a fost de acord că nomenclatura 14nm este esențială fără sens. „Nu există nimic despre asta”, a spus el.

În comparație cu predecesorul său de 22 nm Haswell, pasul dintre înotătoare în proiectul FinFET a fost redus la 0, 70x (ceea ce a menționat că este obiectivul, deoarece o reducere de 30 la sută în fiecare dimensiune ar avea ca rezultat o reducere la jumătate a suprafeței unei mor, presupunând că are același număr de tranzistoare), dar că pasul poartei s-a micșorat doar la 0, 78x. Dar, a menționat el, pasul de interconectare a crescut mai departe decât normal până la 0, 65x (de la 80 nm la 52 nm), iar combinația face ca cipul complet să fie aproape de un 50% mai mic (toate celelalte fiind egale). El a menționat că acest lucru variază în diferite părți ale cipului, cu scalarea SRAM cu 0, 54x, dar interconectările și graficele arată o scalare mai mare.

Pentru a face acest lucru, Intel a creat tranzistoare din aripioare mai puține, mai strânse și mai lungi pentru a crea tranzistorii. Cu alte cuvinte, aripioarele nu numai că au devenit mai strânse între ele, dar acum sunt mai lungi.

Alte modificări ale acestei versiuni includ prima utilizare de către Intel a unor goluri de aer „intenționate” între componente, ceea ce permite o performanță mai bună a interconectării.

Comparând un cip Broadwell de 14 nm cu o versiune Haswell de 22 nm, Holt a spus că noul cip are cu 35% mai mulți tranzistori - 1, 3 miliarde - dar este cu 37% mai mic, deci arată o creștere de 2, 2x a densității tranzistorului cu tranzistoarele suplimentare care se îndreaptă către lucruri precum îmbunătățirea performanță grafică.

În general, a spus el, trebuie să „efectuați scalarea” pentru a reduce costurile - o zonă în care Holt a spus că crede că Intel a fost în fața concurenților precum Samsung și Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. (TSMC). El a spus că costul pe tranzistor este în continuare în scădere și este chiar ușor sub linia de tendință istorică la 14 nm și a prezis că va continua să fie sub linia la 10nm și la 7nm. Și, a spus el, noile noduri vor oferi nu numai costuri, ci și îmbunătățiri ale performanței. Cel puțin până la 7nm, el a spus, „putem continua să îndeplinim promisiunile Legii lui Moore”.

Într-o altă prezentare, directorul financiar șef Stacy Smith a explicat costul ridicat al accesării fiecărui nou nod, arătând cheltuielile de capital relative necesare pentru producerea fiecărui nod. El a spus că devine din ce în ce mai greu și intensifică capitalul.

El a menționat că a existat o "ridicare" a costurilor începând de la 22 nm, din cauza necesității multi-modelării (nevoia de a folosi litografia de mai multe ori pe anumite straturi ale matriței), dar a spus că numărul de fluturi a început să scadă. de la nodul de 32nm, deoarece dimensiunea medie ponderată a matriței este acum mai mică. În general, totuși, nodul de 14 nm este cu aproximativ 30 la sută mai mare de capital decât generația anterioară, dar cipul de bază este cu 37 la sută mai mic.

În total, Intel va cheltui aproximativ 11 miliarde de dolari în cheltuieli de capital în 2014, cu planuri de a cheltui aproximativ 10, 5 miliarde de dolari în 2015. Aproximativ 7, 3 miliarde de dolari din cheltuielile din 2014 sunt destinate capacității de fabricație a clădirilor, restul urmând să fie cercetate și dezvoltate pentru nodurile viitoare și pentru dezvoltarea de napolitane de 450 mm și cheltuieli corporative tipice, cum ar fi clădiri de birouri și calculatoare.

Cheltuielile sunt atât de mari, încât, în parte, de aceea acum sunt doar patru companii din lume care creează producție logică de vârf: Intel, Global Foundries, Samsung și TSMC.

În întrebările de după prezentările lor, directorii Intel au avut grijă să nu dea prea multe informații. Întrebat despre costuri și posibilitatea de a trece la litografia EUV, Holt a spus că graficul de costuri este „intenționat ambiguu”, deoarece nu știu cât de mult va fi costul istoric pe linia tranzistorului următorii noduri. El a spus că crede că pot ajunge sub linia fără EUV, „dar nu vreau”.

Krzanich a spus că compania consideră că a semnalat prea multe intenții industriei în ceea ce privește planurile sale de 14 mil., Așa că „vom fi un pic mai prudenți în publicarea informațiilor” despre noile noduri de fabricație. El nu s-ar angaja cu cadența familiară Tick / Tock a companiei de a lansa un nou nod de proces un an și o nouă arhitectură în anul următor, deși Smith a spus că compania se așteaptă să fie pe o „cadență destul de normală” și „va vorbi despre 10. nm în următoarele 12 sau 18 luni, când este cazul."

3D NAND și drumul către SSD-uri de 10TB

Într-un alt domeniu al tehnologiei, Rob Crooke, directorul general al Grupului de soluții de memorie non-volatile ale Intel (mai sus), a discutat despre noua tehnologie 3D în crearea de cipuri flash NAND utilizate în SSD-uri și dispozitive similare. El a sugerat că dispozitivele cu stare solidă sunt „doar la începutul curbei de adopție” și a spus că datele vor să fie mai aproape de procesor, doar economie păstrându-le deoparte.

El a menționat că Intel și-a făcut primul SSD - un model de 12 megabyte - înapoi în 1992 și a spus că tehnologia actuală este de 200.000 de ori mai densă în prezent. Tehnologia actuală a Intel - dezvoltată în cadrul unui joint-venture cu Micron - a creat un cip de memorie NAND de 256 gigabit folosind tehnologia 3D. În această tehnologie, memoria este păstrată în cuburi de tranzistoare în loc de designul tradițional „tablă de control” și implică 32 de straturi de materiale cu aproximativ 4 miliarde de găuri pentru stocarea biților. Ca urmare, a spus el, puteți crea 1 terabyte de stocare în aproximativ 2mm și mai mult de 10TB într-un factor de formă SSD tradițional.

Pe lângă dimensiunile reduse, Crooke a spus că SSD-urile oferă îmbunătățiri uriașe ale performanței, spunând că 4 inci de stocare NAND ar putea furniza 11 milioane de IOPS (operațiuni de intrare / ieșire pe secundă), ceea ce altfel ar necesita 500 de metri de stocare tradițională a hard disk-ului. (El a menționat că, deși hard disk-urile continuă să devină mai dense, acestea nu au câștigat cu adevărat în viteză.)