IEDM 2024: Intel stellt Forschung für noch kleinere CPUs vor
Intel ist mit einigen Forschungen im Gepäck zur Halbleiter-Konferenz IEDM angereist. Unter anderem geht es um neue Fortschritte bei RibbonFETs sowie neue 2D-Materalien für die darauffolgende Zeit.
Derzeit läuft das IEEE International Electron Devices Meeting 2024 (IEDM), auf dem Halbleiterhersteller einen Ausblick auf zukünftige Technologien geben. Wie in den vergangenen Jahren ist auch Intel mit an Bord, die mit zahlreichen Entwicklungen für die Zeit nach 18A vorstellig werden.
Der Fokus der insgesamt sieben Vorträge, die Intel im Laufe der IEDM abgehalten hat (bzw. teilweise noch abhalten wird), liegt insbesondere auf den "Gate-All-Around-Transistoren" (GAA). Hier wurde im Kontext der Skalierung von RibbonFETs - ihres Zeichens die erste neue Transistorenarchitektur seit 2012 - eine Gate-Länge von sechs Nanometern erreicht. Die Channel-Breite wurde indes auf 1,7 nm reduziert; mit diesen Werten hat Intel zu FinFETs aufgeschlossen respektive diese sogar überholt.
Nach den GAA-Transistoren stehen laut Intel bereits die ersten Schritte für einen neuen Typen an: Anstelle von Silizium soll der Intel Foundry zufolge 2D-Materialien künftig als neue Möglichkeit dienen. Die auf dem IEDM präsentierten Forschungen konzentrieren sich an dieser Stelle auf den Einsatz von Molybändisulfid (MoS2) in Kombination mit Hafniumdioxid als Isolator. Gegenüber anderen NMOS-Transistoren möchte das Unternehmen hiermit eine Verbesserung um den Faktor 2 erreicht haben.
Weiterhin testet Intel derzeit die Möglichkeiten von Ruthenium als Material für die Leiter, die zur Verbindung der Transistoren dienen. Anders als das bisher genutzte Kupfer kommt Ruthenium ohne Schutzschicht aus und benötigt keine Ausschlussbereiche zur nächsthöheren Leiterebene (Via). Diese Bereiche dienen dazu, dass bei Fehlplatzierungen das Material den Spalt zwischen den Leiterebenen füllt. Diese Technik könne laut Intel bereits in kommenden Fertigungsprozessen zu finden sein.
Quelle: Intel
Bezüglich Augenhöhe: Wie gesagt, Intel verspricht für 18A mehr als N3. Genaugenommen haben sie das schon für 20A gemacht und 18A ist dessen Verbesserung; die sollte es, schon allein dem Namen nach, mit N2 aufnehmen können und noch innerhalb von "5N4Y" erscheinen, also diesen Sommer. Dass Intel all diese Versprechen hält, ist sehr zu bezweifeln. Ich persönlich erwarte Panther Lake eher im zweiten Halbjahr und das nach der kein-20A-für-Arrow-Lake-Nummer auch eher auf denn jenseits N3-Niveau. Aber wenn Intel die Versprechen halten würde, hätten sie aufgeholt. (Die spezifischen Versprechen. Gelsingers allgemein Ansage 2021 war ja "unquestioned leadership" für 2025, dafür müsste 18A klar besser als N2 sein und im ersten Halbjahr zumindest in die Fertigung, besser in den Verkauf gehen.)
Bezüglich spät-10er-CPUs: Wenn man nur die Generationen zählt, dann wäre nach altem Tick-Tock-Schema die 7000 und 8000 an 10-nm-Designs und Core i9000 wäre der 7-nm-Shrink letzterer gewesen. Aber einerseits gingen Tick-Tock-Roadmaps nie so weit und andererseits gab es während deren Gültigkeit nie einen Core i9, sondern maximal i7 – selbst in den HEDT-Sockeln. Wer auf den "i9-9900K" abstellt, kann sich also unmöglich auf derartige "das Jahr 2020 aus Sicht von 2014"-Prognosen beziehen; Planungen für diese SKU sind grob auf 2017 zu datieren und da war Intel schon in tief im "++++"-14-nm-Tunnel.
Wenn 18A nur wie N3 performen sollte wären es ca. 3 Jahre. Performt man wie Intel verkauft deutlich besser wie der N3 ist man <2 Jahre Rückstand. Da würde nicht mehr viel Fehlen um den Rückstand aufzuholen. Von deinen 5 Jahren ist man aber auf jedenfall weit entfernt!
Anm.: Bei Coffee Lake gibt es keine "ursprünglichen" Roadmap-Angaben. Die ursprüngliche Roadmap war Broadwell (14 nm) => Skylake (14 nm) => Cannon Lake (10 nm) => Ice Lake (10 nm). Ein 7-nm-Nachfolger wurde nie offiziell angekündigt und wäre dem ursprünglichen Rhythmus nach ~2020 zu erwarten gewesen – zwei Jahre nach Coffee Lake. Letzterer war, wie jeder der etwas zu CPUs beitragen kann, noch wissen sollte, eine nachträglich eingeschobene Notlösung. Genau wie Kaby Lake, Comet Lake und Rocket Lake sollte der Konkurrenzfähig gewährleisten, obwohl/während man auf 14 nm festhing. Dementsprechend wurden alle diese CPUs mit 14 nm und explizit vor 10 nm geplant.
Und dann gab es da AMD mit dem 2700X und schlechteren Verfahren. Hab dann zu dem gegriffen. Was aus Intel in der Zeit wurde sieht man ja mit Erschrecken. Seit jeher nur AMD CPUs gekauft, auch fürs Umfeld.
In Zusammenhang mit dem plötzlichen Abgang von Gelsinger, könnte da durchaus was dran sein.
Wie viel Jahre sie jetzt genau hinterher sind, darüber lässt sich streiten. Fakt ist, so sind sie aktuell aufjedenfall nicht konkurenzfähig.
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