Intel 7, Intel 4, Intel 3 และ Intel 20A คืออะไรและเทียบเท่ากับอะไร?

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นปัญหาที่จะติดตามไม่เพียงแต่ CPU รุ่นต่างๆ และคุณลักษณะเท่านั้น แต่กระบวนการพิมพ์หินที่ใช้ได้เปลี่ยนไปแล้ว คำถามแรกนั้นชัดเจน เหตุใด Intel จึงเปลี่ยนชื่อที่ติดตามมาจนถึงตอนนี้

สถาปัตยกรรมทรานซิสเตอร์ FinFET

เทคโนโลยีก้าวหน้าและปัจจุบันมากขึ้นกว่าเดิม ทุกอย่างมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพในการยกกำลังสองอย่างต่อเนื่องของวงกลมที่ไม่สิ้นสุดและเมื่อนั้น "จะสาย" ในลักษณะของการเลี้ยวชั่วคราวที่อดีตคือวันนี้หรือดูเหมือนว่า

ฝนตกหนักตั้งแต่ 22 นาโนเมตรแล้ว แต่นั่นเป็นช่วงเวลาสำคัญที่ Intel เริ่มใช้ทรานซิสเตอร์ FinFET ซึ่งจะเห็นจุดสิ้นสุดในไม่ช้า แต่นี่เป็นจุดเริ่มต้นที่แม่นยำในการทำเครื่องหมายการผันผวนและสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้น FinFET ในฐานะเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ได้ปรับปรุงสิ่งที่เรียกว่า “Area Gate” ด้วยโครงสร้าง 3D ที่ล้ำหน้ามากสำหรับช่วงเวลานั้น และด้วยเหตุนี้การปรับขนาดของพื้นที่ทั้งหมดต่อทรานซิสเตอร์จึงได้รับการปรับปรุง

สิ่งนี้ทำให้ตรวจสอบการวัดปัจจุบันในขณะนั้นและทำเครื่องหมายการตั้งชื่อที่แตกต่างกันและการกระโดดตามวัตถุประสงค์ที่ Intel ตัดสินใจเปลี่ยนชื่อของโหนดและด้วยเหตุนี้จึงเกิด 22 nm สำหรับเวเฟอร์ 300 มม.

เกิดอะไรขึ้นต่อไป? หลายคนรู้เรื่องนี้ดี: TSMC เข้ามา เห็น และชนะ อย่างน้อยก็ชั่วขณะหนึ่ง ซึ่งการรวมกระบวนการพิมพ์หินขั้นสูงที่ล้ำหน้ากว่านั้นบ่งบอกว่าพวกเขาสามารถทำการตลาดได้ดีกว่า Intel อย่างน้อยก็จนถึงตอนนี้

ปัญหาที่เราเผชิญอยู่เป็นระยะๆ คือไม่มีเกณฑ์การตั้งชื่อทรานซิสเตอร์เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน เนื่องจากแต่ละบริษัทใช้ประโยชน์จากการปรับปรุงที่พวกเขานำไปใช้และเลือกวิธีการกำหนดความได้เปรียบ

ในการเปรียบเทียบ Intel Pitch Gate ที่มีหมายเลขการตั้งชื่อเดียวกันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับ TSMC หรือ ซัมซุง และในทางกลับกัน นั่นคือ 10 นาโนเมตรของบางอย่างไม่สอดคล้องกับเทคนิคของการแข่งขัน เราเลือกผู้ผลิตที่เราเลือก จากมุมมองทางการตลาด จำนวนที่น้อยกว่าแสดงถึงขนาดที่เล็กกว่าของทรานซิสเตอร์ ซึ่งจะส่งผลให้มีพื้นที่ที่ดีขึ้น แต่กรณีส่วนใหญ่ไม่เป็นความจริง

ชื่อใหม่: Intel 7, Intel 4, Intel 3 และ Intel 20A

10nm ปัจจุบันของ Intel นั้นสูงกว่า 7nm ของ TSMC เล็กน้อยและก้าวไปข้างหน้าของ 8nm ของ Samsung และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นในเวลาเพียงหนึ่งปีด้วย 7nm เทียบกับ 5nm และ 3nm ของคู่แข่ง (ลบ Samsung ด้วย GAA หากมาถึงตรงเวลา) .

ดังนั้นยักษ์ใหญ่สีน้ำเงินจึงต้องสั่งการและจัดระเบียบลักษณะทางเทคนิคด้วยศัพท์เฉพาะ เพราะพวกเขาไม่ได้ทำงานในที่สาธารณะ ด้วยเหตุผลนี้และด้วยความเคารพต่อ 10 นาโนเมตรปัจจุบันที่มีการเพิ่มแท็ก "SuperFin" ปัญหาก็คือว่าในตอนแรกสิ่งนี้ทำให้เกิดความขัดแย้งเพราะดูเหมือนว่า 10 นาโนเมตร + จะมีชื่อนั้นและไม่ใช่กรณีจริง

นี่เป็นเพราะการจัดตำแหน่งที่เราได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้และปล่อยให้ทางปูทางสำหรับอนาคตด้วย 4 ชื่อคีย์ที่เราจะอธิบายด้านล่างพร้อมข้อมูลเพิ่มเติมในมือ: Intel 7, Intel 4, Intel 3 และ Intel 20A โดยที่ ซานตาคลาราเลิกใช้แท็ก "นาโนเมตร" อย่างสมบูรณ์แล้ว

7 อินเทล

วิวัฒนาการของ 10 nm ที่เรียกว่า 10 nm แรก + จากนั้น 10 nm SuperFin ตามที่เราได้อธิบายไว้ข้างต้น ในที่สุดก็จะเรียกว่า Intel 7 ความยุ่งเหยิงทั้งหมดนี้มาจากปัญหา ความล่าช้า และการประกาศที่บลูส์ได้ทำในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและในที่สุด เป็นรูปเป็นร่างด้วยชื่อใหม่นี้ที่ปรับให้เข้ากับทศวรรษหน้าแล้ว

การปรับปรุงหลักคืออะไร? สิ่งที่สำคัญที่สุดคือประสิทธิภาพ ซึ่ง Intel รับรองว่าเราสามารถเห็นการเพิ่มขึ้นต่อวัตต์ที่สามารถเข้าถึงได้ถึง 15% เมื่อเทียบกับ 10 นาโนเมตรในปัจจุบัน แม้ว่าจะส่งผลถึงแม้จะเป็น 10% ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดก็ตาม

มากหรือน้อยจริงหรือ? การอัปเดตของ 10 นาโนเมตรก่อนหน้าและการเห็นการกระโดดนั้นถูกต้องมากกว่า เนื่องจากเปอร์เซ็นต์เหล่านี้มักจะเป็นเปอร์เซ็นต์ที่ทำได้ในโหนดใหม่ ดังนั้นการเรียกมันว่า Intel 7 ในความเห็นของเรานั้นถูกต้องมากกว่า

พวกเขายังคงเป็นทรานซิสเตอร์ FinFET แต่มีการปรับแต่งที่สำคัญที่เราไม่เคยรู้มาก่อน เช่น ความต้านทานที่ดีขึ้น การควบคุมพลังงานที่ดีขึ้นตลอดจนการส่งมอบ เราได้เห็นสิ่งนี้ในโปรเซสเซอร์ Alder Lake ซึ่งประสิทธิภาพของ Intel ได้ปรับปรุงนาฬิกาต่อนาฬิกาอย่างมาก

4 อินเทล

เรากลับมาที่ตำแหน่งเดิม เพราะถ้า 10 nm SuperFin กลายเป็น Intel 7 แล้ว 7 nm แบบเก่าจะเรียกว่า Intel 4 อะไรจะกระโดดลงไปที่นี่? เมื่อพิจารณาว่าจะเป็นโหนดแรกในบริษัทที่ใช้ EUV เป็นเทคโนโลยีการแกะสลัก ความคาดหวังนั้นสูงมากและด้วยเหตุผลที่ดี ยักษ์สีน้ำเงินพูดถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น 20% ต่อวัตต์ ซึ่งหากเราคำนึงว่าโดยหลักการแล้ว จะใช้มากถึง 12 ชั้นในแต่ละแผ่นเวเฟอร์นั้นเป็นข้อมูลที่เกี่ยวข้องกันมาก

ทำไม? มันง่าย จำนวนชั้นที่น้อยลงหมายถึงความเรียบง่ายในการสร้างแผ่นเวเฟอร์ที่มากขึ้น ต้นทุนที่ต่ำลง และประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

Intel จะปรับจำนวนเลเยอร์ให้เหมาะสมเพื่อให้ได้พลังงานที่ลดลงซึ่งจะดีกว่าในแง่ของประสิทธิภาพ เมื่อเราเข้าใกล้ CPU ที่มีข้อจำกัดด้านพลังงานมากขึ้น

กล่าวอีกนัยหนึ่ง โปรเซสเซอร์ที่มี TDP ต่ำกว่าสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ 20% บนโหนดนั้นได้ แม้ว่าเราจะไม่ทราบว่ามากน้อยเพียงใด เมื่อไหร่จะเข้าสู่ตลาดและด้วยสถาปัตยกรรมอะไร? น่าจะเป็นช่วงหนึ่งในปี 2023 โดยอาจเปิดตัวก่อนกลางปีด้วย Meteor Lake สำหรับเดสก์ท็อป และภายในสิ้นปีนี้ Granite Rapids ในศูนย์ข้อมูลและเซิร์ฟเวอร์จะเหมือนเดิม

3 อินเทล

กระบวนการพิมพ์หินนี้ยังมาพร้อมกับข้อโต้แย้งเนื่องจากบริษัทไม่ได้ระบุ 100% หากเป็นโหนด 7 nm + แบบเก่าหรือโหนดที่ชื่อ 7 nm ++ ในขณะนั้น จากข้อมูลเพียงเล็กน้อยที่เราทราบเกี่ยวกับเรื่องนี้ มีความเป็นไปได้มากกว่าที่จะเป็นรุ่นหลัง เนื่องจาก Intel อ้างว่าจะมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอีก 18% ต่อวัตต์

นอกจากนี้ การลดกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและประสิทธิภาพสามารถปรับขนาดได้มากขึ้นเมื่อ ซีพียู ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าหรือถูกจำกัด ดังนั้นเราอาจเห็นช่องว่างด้านประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย

Intel 3 จะเป็นจุดสิ้นสุดของเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ FinFET และในทางเทคนิคแล้วจะเป็นบรรพบุรุษของการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของบริษัท ด้วยเหตุนี้ Intel 3 จึงมีความหนาแน่นของพื้นที่สูงขึ้นโดยพิจารณาจากการเติบโตของ HP ซึ่งให้ความต้านทานที่ดียิ่งขึ้น วัสดุใหม่ที่จะปรับปรุงการเชื่อมต่อระหว่างกันของเลเยอร์ และด้วยเหตุนี้จึงจะสามารถเชื่อมต่อระหว่างกันได้มากขึ้น

เทคโนโลยี EUV ที่นี่มีหลายสิ่งที่จะพูดอีกครั้งถึงจุดที่บริษัทได้กล่าวว่าการกระโดดจะยิ่งใหญ่กว่าในมาตรฐานก่อนหน้านี้ที่เราได้เห็นนั่นคือมีการปรับปรุงมากกว่าในโหนดก่อนหน้านี้ สถาปัตยกรรมที่จะทำให้โหนดนี้มีชีวิตขึ้นมาจะเป็น Arrow Lake ในช่วงปลายปี 2023 หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีหรือเป็นอย่างช้าต้นปี 2024

อินเทล 20A

เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดในฐานะแนวคิดและความแปลกใหม่ที่ Intel ได้นำมาใช้ในประวัติศาสตร์ เพราะมันครอบคลุมถึงชุดของการปรับปรุงในวงกว้าง การกำหนด A หมายถึงหน่วยวัด Angstrom เนื่องจากบริษัทต้องการทิ้งนาโนเมตรไว้เป็นสำคัญ

มันจะมาถึงในช่วงปี 2024 อาจจะเป็นช่วงครึ่งปีแรก แม้ว่าจะมีข่าวลือว่าอาจจะเป็นภายในสิ้นปีนี้เนื่องจากสิ่งที่เราเห็นจากความล่าช้าในทุกบริษัท ในทำนองเดียวกัน การปรับปรุงหลักคือการที่เราบอกลา FinFET แล้วเราจะทักทายกัน ริบบิ้นFET , การดำเนินการของ Intel ของ GAA หรือเทคโนโลยี Gate-All-Around ที่เราจัดการไปแล้วในบทความที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะ

การปรับปรุงที่สองคือสิ่งที่เรียกว่า เพาเวอร์เวีย ซึ่งมีไว้สำหรับการใช้ไฟฟ้าตลอดจนการใช้งานในทรานซิสเตอร์ FinFET ใช้พลังงานจากส่วนบนของทรานซิสเตอร์ผ่านระบบเดียวกันกับที่กำหนดเส้นทางของสัญญาณ ซึ่งต้องการความแม่นยำเกือบทั้งหมดและนวัตกรรมคงที่ในวัสดุที่ใช้ในแต่ละขั้นตอนของการพิมพ์หิน

Intel 3 คือขีดจำกัดและสิ่งที่ Intel 20A จะทำกับสิ่งนี้ เพาเวอร์เวีย เทคโนโลยีนั้นเรียบง่าย: แยกเส้นทางสัญญาณและแหล่งจ่ายไฟออกจากวงจรทรานซิสเตอร์ใหม่ซึ่งตอนนี้จะผลิตที่ด้านล่างของแต่ละรายการ คุณไม่จำเป็นต้องฉลาดมากที่จะเห็นข้อดีที่โครงสร้าง FinFET ของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวไม่เคยได้รับมาก่อน: ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น, การบริโภคที่น้อยลง, สัญญาณที่ดีขึ้น, อุปทานที่เสถียรมากขึ้น, การควบคุมที่ดีขึ้นในเกตส์, สัญญาณรบกวนที่ต่ำกว่า, ดีกว่า เวลาแฝงภายใน ไม่ต้องพูดถึงอัตราความล้มเหลวต่ำสุดต่อเวเฟอร์

พวกเขาทำอย่างนั้นได้อย่างไร? โดยทั่วไปชั้นจะถูกเพิ่มเข้าไปใต้ทรานซิสเตอร์ที่ด้านหลังของเวเฟอร์ซึ่งจะสร้างสายไฟสำหรับแต่ละยูนิต Intel มั่นใจมากว่าผลลัพธ์จะออกมาดีจนสามารถปรับให้เข้ากับ FinFET ได้โดยใช้ทรัพยากรไปกับมัน

และพวกเขาไม่แน่ใจด้วยซ้ำว่าสามารถนำไปใช้ได้ แต่ในคำพูดของยักษ์ใหญ่สีน้ำเงิน พวกเขาหวังว่าจะได้ลองใช้มันอย่างน้อย ในกรณีใด ๆ เรากำลังพูดถึงโหนดที่น่าจะมาถึง 2025 ในตอนท้ายแม้ว่าจะเข้าสู่การผลิตในช่วงต้นปี พ.ศ. 2024 ซึ่งคาดว่า ทะเลสาบโนวา สถาปัตยกรรมหลักด้วย Panther Cove และ Darkmont เนื่องจากคาดว่าสถาปัตยกรรมไมโครประสิทธิภาพจะมีชีวิตขึ้นมา ประสิทธิภาพตามลำดับ