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Intel avanza para hacer que los próximos chips sean más rápidos y económicos.

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Probablemente ya conozca la historia: Intel ha cometido importantes errores de fabricación en los últimos años, dando a rivales como AMD una gran ventaja, y ahora el gigante x86 se encuentra en medio de un ambicioso plan de cinco años para recuperar su fabricación de chips. mojo.

Esta semana, se espera que Intel detalle cómo fabricará chips más rápidos, más baratos y más confiables desde el punto de vista de la fabricación en el futuro cercano. Simposio IEEE 2022 sobre tecnología y circuitos VLSIque comienza el lunes. El registro y otros medios tuvieron un adelanto de una sesión informativa la semana pasada.

Los detalles rodean a Intel 4, el nodo de fabricación previamente conocido como el proceso de 7nm del fabricante de chips. Intel planea usar el nodo para los productos que ingresen al mercado el próximo año, lo que incluye mosaicos de cómputo para el Procesadores Meteor Lake para PC y chips de servidor Granite Rapids.

Intel prometió anteriormente que Intel 4 ofrecería una mejora del rendimiento por vatio del 20 % con respecto a Intel 7, el nodo anteriormente conocido como el SuperFin mejorado de 10 nm de la empresa que alimenta Procesadores de cliente de Alder Lake y el retrasado recientemente Chips de servidor Sapphire Rapids.

Durante la sesión informativa, Ben Sell, jefe de desarrollo de Intel 4, dijo que el nodo está progresando bien y que su equipo pudo mejorar el rendimiento en alrededor de un 21,5 % para Intel 4 en comparación con Intel 7 con la misma potencia. Por el contrario, Intel 4 puede ofrecer el mismo nivel de frecuencia que Intel 7 con un 40 % menos de energía.

Esto significa que los futuros chips como Meteor Lake no solo tendrán un mejor rendimiento, lo que siempre esperamos con los nuevos chips, sino también una mejor eficiencia. La eficiencia mejorada puede marcar una gran diferencia al reducir la energía requerida por una PC o servidor o mejorar la vida útil de la batería de una computadora portátil.

“El progreso en Intel 4 es muy positivo. Es exactamente donde queremos estar”, dijo Sell, cuyo título es vicepresidente de desarrollo de tecnología.

Uno de los avances realizados por el equipo de Sell para aumentar la frecuencia de Intel 4 es un aumento del doble en la capacitancia del capacitor de metal-aislante-metal, que es un componente básico que Intel ha usado para los chips desde el proceso de 14 nm que debutó en 2014 con el Procesador Broadwell.

La mayor capacidad da como resultado menos grandes oscilaciones de voltaje, lo que, a su vez, aumenta el voltaje disponible para el procesador y le permite operar a una frecuencia más alta, según Sell.

“Lo que hemos visto en los productos es que, en general, se traduce en una mayor frecuencia a la que puede ejecutar el producto”, dijo.

Vuelta a los origenes

Si bien mejorar el rendimiento es primordial para un nuevo nodo fab, la reducción de costos y la confiabilidad del proceso de fabricación de chips también son importantes. En ese sentido, Sell dijo que su equipo hizo un buen progreso con el uso de litografía EUV de Intel 4, un proceso avanzado que usa luz ultravioleta extrema para grabar un diseño de chip en silicio.

En comparación con el proceso de inmersión que usó Intel para los nodos anteriores, EUV permitió a Intel simplificar el proceso de litografía, según Sell. En la práctica, esto significa que Intel puede reducir la cantidad de capas necesarias para grabar diseños de chips en obleas de silicio de cinco a una.

“Todo ahora se puede imprimir con una sola capa para darle exactamente la misma estructura”, dijo.

El uso de EUV también mejora el rendimiento de fabricación, lo que significa que la cantidad de obleas con defectos disminuirá cuando entren en producción nuevos chips, nos dijo Sell.

El otro beneficio de EUV es que reducirá los costos de fabricación de chips de Intel para productos que usan Intel 4, aunque usar EUV es costoso. De hecho, EUV reduce la cantidad de pasos y la cantidad de herramientas necesarias para fabricar chips, según Sell.

“Hay muchas otras herramientas además de las herramientas de litografía que tenemos en nuestra fábrica y muchas de ellas tampoco son necesarias una vez que combinas todo en un solo paso”, dijo.

Este proceso simplificado podría permitir a Intel aumentar la capacidad de producción, dijo.

“Eso significa que también obtiene mucha menos demanda en términos del espacio de sala limpia que necesita. Entonces, en general, tiene que construir menos fábricas o puede obtener más producción de cada fábrica”, dijo Sell.

Estas y otras mejoras en los procesos representan un enfoque más modular que Intel está adoptando para desarrollar nuevos nodos. Es una gran desviación del enfoque más agresivo que el fabricante de chips utilizó anteriormente para desarrollar nodos, lo que llevó a Intel a sufrir grandes errores y retrasos con el 10nm y nodos de 7nm durante los últimos años.

“Lo principal que estamos haciendo ahora es adoptar un enfoque de desarrollo mucho más modular, lo que significa que, en lugar de dar un gran salto, tienes algunos pasos más pequeños y algunos módulos en el proceso que puedes desarrollar por separado. Esto hace que sea mucho más fácil desarrollar cada módulo a tiempo, sin la complejidad de tener que resolver todo lo demás para resolver ese módulo”, dijo Sell.®

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