fbpx

אירוע Intel Accelerated: טכנולוגיות ייצור חדשות ומפת דרכים אגרסיבית

intel accelerate event image main
קרדיט: דוברות אינטל

מאז שפט גלסינגר התמנה להיות מנכ"ל אינטל, הוא הציג שורה של תוכניות שאפתניות וקיים שורה של אירועים בהם חשף תוכניות טכנולוגיות ועסקיות של החטיבות השונות. כעת, באירוע בשם "Intel Accelerated" שהגיע בהפתעה, גלסינגר שופך אור על עתיד ייצור השבבים של אינטל שעד עתה לא היה נראה מזהיר במיוחד.

נזכיר כי קצת זמן לאחר מינויו, גלסינגר חשף את אסטרטגיית IDM 2.0 הבנויה על שלושה עקרונות: המשך ייצור עצמי של מוצרים מרכזיים, הרחבת השימוש בשירותי foundry מצד שלישי עבור מוצרים שבהם אין צורך ממשי בייצור עצמי וכן גם השקעות שמטרתן להפוך את אינטל לספקית foundry ברמה עולמית עם כושר ייצור בארה"ב ובאירופה שיוכל לשרת לקוחות בכל העולם.

intel accelerate event image 1
קרדיט: דוברות אינטל

ננומטרים – Out, יחס ביצועים להספק – In

כבר זמן רב שאינטל ומקורות מדעיים בתעשיית המוליכים למחיצה (Semiconductor) מבקרים את השימוש ביחידת המידה ננומטרים (nm) בהקשר של ליתוגרפיות (תהליכי ייצור) וגדלי טרנזיסטורים. בעידן המודרני הטרנזיסטורים הם רכיבים תלת ממדיים עם צורה מורכבת שמאחוריהם שורה ארוכה של פרמטרים ונתונים טכניים. יחידת מידה של מאפיין אחד שלהם פשוט לא נותנת תמונת מצב מלאה. כך למשל, אתר PC Gamer מדגים כיצד ליתוגרפיית 10nm של אינטל לא רחוקה כלל מ-7nm של TSMC.

כתוצאה מכך, אינטל החליטה לזנוח את שיטת הננומטרים. החברה מסבירה כי ההבדלים המרכזיים בין הליתוגרפיות השונות יודגשו באמצעות יחס בין ביצועים להספק חשמלי. נציין כי גם חברת Arm החלה בתקופה האחרונה לשים דגש על היחס שבין ביצועים להספק על פני מדדים אחרים.

intel accelerate event image 2
מפת הדרכים. קרדיט: דוברות אינטל

שמות תהליכי הייצור החדשים

השקופית המרכזית שאינטל הציגה באירוע הייתה מפת הדרכים המאוד שאפתנית שלה. בשיחת כתבים סגורה מסביר לנו דניאל בן עטר, מנכ"ל משותף של כל מפעלי הייצור של אינטל כי מאחורי מפת הדרכים האגרסיבית הזו נמצאים מיליארדים רבים של דולרים. מדובר בהמון מו"פ יקר שמבוצע על ידי אינטל, חוזים רחבי היקף עם יצרניות מכונות כמו ASML וכן גם הקמה של מספר מפעלים בכל רחבי העולם כאשר הם כולם כאחד יוכלו לייצר בליתוגרפיות החדשות והמתקדמות.

כפי שניתן לראות במפת הדרכים, אין יותר את יחידת המידה ננומטר. למספרים החדשים אפשר להתייחס כמו אל מספרי דגמים. ההשוואה הטכנית לא תעשה יותר "בשיטת הננומטרים" אלא בעזרת יחס בין הביצועים להספק של השבבים. אינטל אף משתפת לראשונה פרטים חדשים אודות ליתוגרפיות מתקדמות וטוענת לשיפורים דו ספרתיים ביחס שבין הביצועים להספק החשמלי.

שמות כמו Intel 4 או Intel 7 הם שמות של דגמים בלבד והם לא באמת נותנים מידע טכני. המספרים הללו כן מציגים את מידת השיפור בין הטכנולוגיות השונות – ההבדל בין Intel 7 ל-Intel 4 גדול יותר מההבדל בין Intel 4 ל-Intel 3. כדי לראות את טיב הטכנולוגיה, יצטרכו הלקוחות של אינטל לבדוק את היחס בין הביצועים-לצריכת ההספק של כל אחד מהדגמים. קצת כמו שדגם של רכב לא נותן מידע על הביצועים אבל המפרט הטכני שלו כולל פרמטרים חשובים המסבירים על ביצועיו.

כמו כן, אחד הדברים היותר מעניינים במפת הדרכים הוא ה-20A שזה קיצור של 20angstrom. למי שלא מכיר, angstrom היא יחידת מידה שמהווה עשירית הננומטר. במילים אחרות, 20A זה למעשה 2nm. נראה שאינטל בכל זאת חוזרת, לפחות במקצת, לשיטת המדידה הקודמת בעוד מספר שנים. מהחברה נמסר גם כי במהלך 2025 היא תשיק את 18A שזו למעשה ליתוגרפיית 1.8nm.

עם ההכרזה הזו אינטל היא גם הראשונה שנותנת חותמת זמן לליתוגרפיות של 2nm ומטה. כאמור, מדובר במפת דרכים מאוד יקרה ואגרסיבית. בתור מי שלא הצליחה לעמוד במפות הדרכים הקודמות, יהיה מעניין לראות האם אינטל תצליח לעמוד במפת הדרכים האגרסיבית הזו. לבינתיים, החברה משדרת כי תם עידן הדחיות והגיע הזמן לתת גז.

דניאל בן עטר מספר לנו כי אינטל לא צופה דחיות נוספות במפות הדרכים וכאשר שאלנו אותו לגבי הסבות של מפעלים, נמסר לנו כי כלל המפעלים החדשים שנבנים כיום כולל המפעל החדש בקריית גת יוכלו לייצר בטכנולוגיות החדשות. גם מפעלים קיימים יוכלו לעבור הסבה לטכנולוגיות החדשות בהתאם לצורך, לדבריו.

דניאל בן עטר מנכל משותף של כל מפעלי הייצור של אינטל
דניאל בן עטר מנכל משותף של כל מפעלי הייצור של אינטל

טכנולוגיית EUV בכל הכוח

אחד מהדברים החמים בתחום המוליכים למחיצה הוא טכנולוגיית EUV. במילים פשוטות, EUV היא שיטת ייצור מתקדמת יותר המאפשרת ייצור מתקדם ומדויק יותר וכן גם ייצור בליתוגרפיות קטנות יותר מהמקובל כיום. לשיפורים המשמעותיים יש גם מחיר – מכונות EUV הן יקרות בהרבה ממכונות "רגילות".

למרות העלות הגבוהה, אינטל שמה דגש חזק על EUV במטרה להציע לשוק וגם לחטיבות המהנדסים שלה גישה לטכנולוגיות הייצור המתקדמות והטובות ביותר בשוק. מדובר במהלך יקר מאוד שככל הנראה גם ישתלם לאינטל בטווח הארוך. אינטל גם עובדת על הדור הבא של EUV כאשר ד"ר קלהר אומרת כי אינטל עובדת על הגדרה, בנייה ופריסת הדור הבא של כלי EUV, הקרויים High Numerical Aperture EUV או High-NA. ה-High-NA ישלב עדשות ומראות ברמת דיוק גבוהה יותר המשפרות את הרזולוציה ומאפשרות הדפסת מאפיינים עוד יותר קטנים על השבב. "אנו מצפים לקבל את כלי ה-High-NA EUV הראשון לייצור ומתכוונים להיות הראשונים שניישם אותו בייצור החל מ-2025".

intel accelerate event image 4
ה-RibbonFET. קרדיט: דוברות אינטל

הכירו את RibbonFET – הדור הבא של הטרנזיסטורים

כאשר מגיעים לגדלים של 20angstrom ומטה, טרנזיסטורי ה-FinFET המודרניים פשוט לא מספיק טובים. בגדלים כאלו נוצרות תופעות פיזיקליות המשבשות את פעולות טרנזיסטורי ה-FinFET ולא מאפשרות להם לעבוד כראוי. הפתרון לבעיות אלו הוא תצורה חדשה של טרנזיסטורים הנקראת GAA או בשמה המלא Gate All Around.

מדובר בתצורה המאפשרת בידוד טוב יותר והימנעות משלל הבעיות שנוצרות בטרנזיסטורי FinFET בגדלים האלה. חברת סמסונג כבר הודיעה לפני מספר שנים על מחקר ופיתוח של טרנזיסטורים מסוג זה וכעת אינטל חושפת מוצר כמעט מוגמר שיגיע לשוק בעוד כ-3 שנים בלבד.

אינטל קוראת לטרנזיסטורים האלה RibbonFET ולדבריה בארכיטקטורת ה-RibbbonFET, מדעני אינטל תכננו מחדש את "השער"/ "גייט" (האזור שנמצא בראש הטרנזיסטור וקובע אם הטרנזיסטור הוא במצב on או off) כך שהוא יאפשר העברה של אלקטרונים במהירות גבוהה יותר ועם חיסכון משמעותי של צריכת חשמל, תכונות קריטיות עבור יכולות עיבוד גבוהות יותר.

intel accelerate event image 3
טכנולוגיות ה-Packaging. קרדיט: דוברות אינטל

טכנולוגיות ה-Packaging של אינטל

EMIB ממשיך להוביל בתעשייה כפתרון ה-embedded bridge ה-5D הראשון עם מוצרים היוצאים לשוק מאז 2017. מעבד Sapphire Rapids יהיה המוצר מבוסס ה-Xeon הראשון לחוות שרתים שיסופק בהיקפים גדולים עם EMIB (ראשי תיבות של embedded multi-die interconnect bridge).

Foveros הינו פתרון ה-3D Stacking של אינטל המאפשר לשלב בקרים ורכיבים שונים אחד על השני בתוך השבב. מעבדי Meteor Lake יהיו הדור השני שיישם את טכנולוגיית Foveros במוצר קליינט עם Tiles המשתרעים על גבי מספר רב של nodes טכנולוגיים וצריכת חשמל מ-5 עד 125 וואט.

Foveros Omni הוא הדור הבא של טכנולוגיית Foveros המספק גמישות בלתי מוגבלת עם טכנולוגיית 3D stacking עבור האינטרקוננקט בין ה-dies. ה-Foveros Omni מאפשר פירוק צבירה, שילוב עם מספר רב של top die tiles ב-fab nodes מסוגים שונים והוא צפוי להיות מוכן לייצור המוני ב-2023.

Foveros Direct עובר לאיחוי ישיר של נחושת לנחושת עבור אינטרקוננקטים בעלי תנגודת נמוכה ומטשטש את הגבול בין קצה הפרוסה לתחילת המארז. הוא מאפשר שיפור לפחות מ-10 מיקרון וגידול בסדרי גודל בצפיפות האינטרקונקט עבור 3D stacking. בכך הוא פותח תפיסה חדשה של מחיצות פונקציונליות ב-die, אשר קודם לכן לא ניתנה להשגה. Foveros Direct משלים את Foveros Omni וגם הוא צפוי להיות מוכן ב-2023.

לקוחות גדולים לתהליכי ייצור קטנים

לבסוף, אינטל חושפת שני לקוחות חשובים וראשונים לשירותי הייצור שלה. הלקוח הראשון הוא יצרנית המעבדים Qualcomm וזו תהיה הראשונה שאינטל תייצר עבורה בטכנולוגיית Intel 20A. חברת Qualcomm מפתחת שבבי SoC מבוססי Arm למגוון שימושים ובדגש על שבבים המיועדים למכשירים סלולריים.

לקוח נוסף למפעלי הייצור של אינטל היא ענקית הענן AWS מקבוצת אמזון. במסגרת ההסכם שנתחם, AWS תשתמש בטכנולוגיות ה-Packaging החדשות של אינטל עבור המעבדים שהיא מפתחת בימים אלו ממש למגוון רחב של שימושים בענן. גם מעבדי AWS מבוססים על ה-IP של Arm.

לאינטל צפויים להגיע לקוחות נוספים במרוצת השנים. לבינתיים, החוזים עם AWS ו-Qualcomm מהווים אבן דרך חשובה ומעידים על הבעת אמון ביכולת הטכנולוגית של אינטל.

טוני מלינקוביץ'
טוני הוא העורך הראשי שלנו כאן באתר, עם ידע רחב בחומרה ומקורות מהירים, טוני הוא גם הכתב המהיר ביותר שלנו, בנוסף לכתבות המעולות של טוני הוא גם אחראי על רוב הביקורות שלנו באתר וגם על המלל וחוות הדעת על חלק מסיקורי הוידאו שלנו.
דילוג לתוכן