Меню

Процессоры 14 нм: Intel объяснила, почему делает процессоры 14 нм, пока AMD осваивает 5 нм

Содержание

Intel объяснила, почему делает процессоры 14 нм, пока AMD осваивает 5 нм

| Поделиться

В 2021 г. почти все свои процессоры Intel выпустит с использованием старой 14-нанометровой топологии. Она не спешит с полным переходом на 10 нм, поскольку этот техпроцесс выкачивает из нее деньги, тогда как 14 нм уже давно окупился и приносит прибыль. Тем временем AMD уже работает над 5-нанометровыми чипами.

Все дело в деньгах

Глава компании Intel Роберт Свон (Robert Swan) официально подтвердил ее зависимость от морально устаревшего 14-нанометрового техпроцесса. Он заявил, что Intel будет делать ставку именно на него еще как минимум год. Тем временем, компания AMD, основной конкурент Intel в сегменте процессоров, начала подготовку к переходу на 5 нм.

В рамках квартальной отчетной конференции Intel Роберт Свон сообщил, компании напрямую выгоден 14-нанометровый техпроцесс, поскольку именно он позволяет компании сокращать свои расходы на производство чипов (Intel, в отличие от AMD, обладает своими фабриками). Свон подчеркнул, что оборудование по выпуску микросхем по 14-нанометровым нормам, давно окупилось, в отличие от 10 нм, на которые Intel пытается перейти с августа 2019 г.

От 10 нм один вред

Сообщив о минимальных расходах на производство чипов по 14-нанометровой технологии, Роберт Свон сделал 10 нм «главным злодеем». По его словам, новые производственные линии еще не окупили всех вложений.

Роберт Свон верит в пользу от 14 нм, но финансовые результаты Intel говорят об обратном

Свон добавил, что операционная прибыль Intel сейчас напрямую зависит именно от 10 нм. Он заявил, что компания сейчас наращивает темпы перехода на новые нормы, что отрицательно сказывается на росте операционной прибыли.

Способность 14 нм приносить Intel деньги привела к тому, что большая часть процессоров, которые она намерена произвести в 2021 г., будет выпушена именно по этим нормам. Точные процентные соотношения Роберт Свон называть не стал.

Проблемы Intel с переходом на 10 нм в некотором роде повторяют трудности, с которыми компания столкнулась при развертывании 14-нанометрового производства. По ее планам, она должна была наладить массовый выпуск таких чипов еще в конце 2013 г. – начале 2014 г., но в итоге все пришлось сдвинуть на год вперед. Таким образом, Intel распространяет 14-нанометровые чипы с I квартала 2015 г.

Intel собирается ускориться

Несмотря на свою зависимость от 14 нанометров, Intel не оставляет попытки полного перехода на 10 нм. Как сообщал CNews, в начале октября 2020 г. она наконец-то запустила свой 10-нанометровый завод Fab 42 в Аризоне (США), на строительство которого ей потребовалось почти 10 лет.

Новая фабрика рассчитана на производство продуктов 10 нм второго и третьего поколений, самых актуальных для Intel на октябрь 2020 г. Ко второму поколению относятся процессоры линеек Ice Lake-U, Ice Lake-SP, Elkhart Lake и Snow Ridge, тогда как третье поколение – это Tiger Lake-U и Tiger Lake-H, дебютировавшие в сентябре 2020 г.

Один из первых процессоров Intel Tiger Lake

На отчетной конференции Роберт Свон, руководящий Intel с февраля 2019 г. не обошел вниманием проблемы компании с суперсовременным (для нее) 7-нанометровым техпроцессом. Еще в июле 2020 г. в компании официально признали, что ее новых чипов с нормами 7 нм не будет еще как минимум два-три года. Сразу за этим последовало увольнение главы ключевого технологического подразделения Intel Мерти Рендучинтала (Murthy Renduchintala) из компании, а 24 июля 2020 г. из-за задержки с новым техпроцессом стоимость акций Intel рухнула более чем на 10%

Говоря о проблемах с 7 нм, Роберт Свон заявил тогда, что проблема, мешающая его компании освоить новые нормы, уже найдена, и что специалисты Intel работают над его устранением. Теперь же Свон отрапортовал о ее устранении. «Мы все исправили и достигли чудесного прогресса» (we’ve deployed the fix and made wonderful progress), – сказал глава компании.

Грузовые дроны и воздушные такси: какой будет Москва будущего

Инновации и стартапы

В чем конкретно заключалась проблема, и как Intel разобралась с ней, Свон не уточнил ни летом 2020 г., ни сейчас. Он также не стал устанавливать новые сроки релиза первых 7-нанометровых чипов, так что они по-прежнему ожидаются не раньше 2022 г., а то и в 2023 г.

Финансовое положение Intel

Обо всех нюансах с техпроцессами Роберт Свон рассказал на конференции, посвященной финансовому отчету Intel за III квартал 2020 г. Этот период для Intel завершился с 4-процентным падением выручки год к году – до $18,3 млрд. Норма прибыли сократилась на 5,7 процентных пунктов – до 53,1 %.

Операционная прибыль компании тоже сократилась, притом сразу на 22 %, упав до $5,1 млрд, тогда как чистая прибыль показала еще более стремительное падение в сравнении с III кварталом 2019 г. Она снизилась на 29%, оказавшись на уровне $4,3 млрд. чистая — на 29 % до $4,3 млрд.

Квартальные результаты Intel удручают

Серверный сегмент бизнеса Intel показал 7-процентное падение выручки, как и ЦОД-направление, а сегмент интернета вещей – и вовсе 33-процентное. Обвал прибыли в сегменте твердотельной памяти за год составил 11 %, а продажа программируемых матриц принесла на 19 % меньше выручки. После публикации финансового отчета акции Intel упали на 10%.

Рост выручки по итогам III квартала 2020 г. продемонстрировали лишь два направления бизнеса Intel – сегмент клиентских продуктов (+1 %) и подразделение Mobileye (+2 %).

AMD все равно впереди

Даже отсутствие у Intel ее неназванного препятствия на пути к 7 нанометрам не позволяет ей догнать AMD, которая выпускает все свои современные процессоры по этим нормам. У нее нет своих заводов, и производством занимается тайваньская компания TSMC, в 2020 успешно освоившая 5 нм и выпускающая по этой топологии процессор Apple A14.

Роадмап AMD до 2020 года

В первой половине октября 2020 г., как сообщал CNews, AMD провела показ новых процессоров линейки Ryzen 5000, вооруженных новейшей архитектурой Zen 3. Они тоже 7-нанометровые, но в рамках сотрудничества с TSMC AMD уже нацелилась на 5 нм.

Согласно ее дорожной карте, Zen 3 станет последней архитектурой, эксплуатирующей 7 нм. Ей на смену придет Zen 4, уже 5-нанометровая, и ее появление запланировано на 2021 г.



7 против 14 нм: сравнение размера транзисторов Intel и TSMC

Чуть больше двух лет назад Роман Хартунг с ником der8auer поместил Intel Core i7-8700K под растровый электронный микроскоп в Хайльброннской высшей школе. Теперь настала очередь AMD Ryzen 9 3950X и Intel Core i9-10900K, вернее, соответствующих кристаллов. Цель заключалась в том, чтобы сравнить 7- и 14-нм техпроцесс.

С помощью нагрева, шкурки и других материалов 10-ядерный кристалл Intel и кристаллы CCD и IOD процессора Ryzen 9 3950X были извлечены из корпусировки. Но перед тем, как поместить их под растровый электронный микроскоп, необходимы и другие шаги. Среди прочего, семпл нужно приклеить на пробу. Причем для работы микроскопа должен использоваться проводящий материал.

Сначала на семпл напыляется платина, затем с помощью ионного луча семпл вырезается из кристалла для дальнейшего изучения. Процесс напыления длится несколько часов, после чего к семплу крепится игла-держатель. Длина семпла составляет всего 100 мкм. С помощью платинового напыления игла скрепляется с семплом. В итоге слой семпла толщиной всего 200-300 нм можно изучать под электронным микроскопом.

На первых двух видеороликах показана подготовка семпла и работа растрового электронного микроскопа. Третий видеоролик, наконец, посвящен изучению транзисторов.

На видео показаны транзисторы процессора Ryzen, который изготавливается по 7-нм техпроцессу (TSMC, N7), и процессора Intel с 14-нм техпроцессом (14 nm+++). Хорошо видно, что ширина затвора процессоров Intel Core i9-10900K составляет 24 нм, а у 7-нм процессора Ryzen она ненамного меньше — 22 нм. Высота затвора тоже очень близка, но TSMC располагает транзисторы более плотно.

Вывод следующий: сравнение техпроцессов только на «числах» не так важно. Следует оценивать плотность упаковки транзисторов и 3D-структуру, которая именно трехмерная. А число техпроцесса — одномерная характеристика. Кроме того, существуют разные типы транзисторов, в зависимости от сферы использования: кэш или логика процессора, например. Intel и TSMC с техпроцессами 7 и 10 нм, соответственно, располагают на квадратном миллиметре порядка 90 млн. транзисторов. Для 5 нм (TSMC) и 7 нм (Intel) плотность транзисторов будет уже больше 150 MT/мм².

Но, опять же, данные значения нельзя напрямую сравнивать друг с другом, поскольку high-end процессор использует транзисторы разных типов. То же самое касается GPU. Недавно мы как раз рассматривали новый Ampere GPU от NVIDIA. GA102 GPU производится по 8-нм техпроцессу на заводах Samsung, плотность составляет 44,56 MT/мм², в случае же 7-нм GA100 на заводах TSMC плотность выше — 65,37 MT/мм².

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Чьи нанометры лучше: под электронным микроскопом сравнили 14-нм техпроцесс Intel с 7-нм техпроцессом TSMC

Компания Intel на несколько лет выбилась из графика освоения передовых технологических процессов производства чипов. На текущий момент многие её настольные процессоры производятся по нормам несколько раз улучшенного 14-нанометрового технологического процесса (14-нм+++). В то же время основной конкурент в лице AMD заказывает производство своих чипов Ryzen 3000 на базе архитектуры Zen 2 у компании TSMC, которая выпускает продукцию по нормам уже 7-нанометрового техпроцесса.

С точки зрения цифр, преимущество явно на стороне AMD. Но немецкий оверклокер der8auer решил проверить, как на практике обстоят дела с разными значениями нанометров в чипах. Для этого он вооружился электронным микроскопом и сравнил процессоры Intel Core i9-10900K и AMD Ryzen 9 3950X. После подготовительного этапа der8auer смог рассмотреть под микроскопом одинаковые компоненты обоих чипов – кэш-память L2. Он выбрал именно этот компонент, так как логические блоки могут сильно отличаться, в зависимости от архитектуры, а дизайн кэш-памяти гораздо более стандартизован.

В результате удалось обнаружить, что у процессора Intel, изготавливаемого по нормам 14-нанометрового технологического процесса, ширина затвора транзисторов составляет 24 нм. В то же время у чипа AMD/TSMC, который производится по 7-нанометровой технологии, ширина затвора составляет 22 нм. Высота затвора также довольно похожа. Хотя отличия нельзя назвать существенными, техпроцесс TSMC является более плотным. TSMC производит чипы по 7-нм техпроцессу с плотностью размещения транзисторов около 90 МТ/мм² (миллион транзисторов на квадратный миллиметр), что сопоставимо по плотности 10-нанометровым техпроцессом, используемом Intel при производстве её новых мобильных процессоров.

Ещё нужно отметить, что ширина затвора явно не соответствует схеме наименования технологических процессов, как кто-то мог ожидать. Наименование техпроцесса и фактические размеры стали различаться уже давно, и теперь название техпроцесса носит скорее маркетинговый характер. Это актуально для всех производителей чипов. Потому для оценки эффективности технологического процесса производства чипов всё чаще начинают использовать другие показатели плотности полупроводниковой технологии.

Более детально ознакомиться с результатами исследования der8auer можно в следующем видео.

Источник: techpowerup

Intel представила процессоры Core 11-го поколения — меньше ядер, 14-нм техпроцесс, те же частоты

После краткого превью на CES в начале года, Intel в полной мере представила 11-ое поколение процессоров Intel Core, известных под кодовым именем Rocket Lake-S. 

Во главе новой линейки чип Core i9-11900K, оснащенный 8 ядрами, 16 потоков, буст частоты до 5.3 ГГц, поддержка DDR4 RAM со скоростью до 3200 МГц, 20 PCI 4.0 портов и обратной совместимостью с чипсетами 400-ой серии (Intel h570 и Intel Z490). По цифрам этот чип может показаться даунгредом, так как прошлое поколение включает 10 ядер и 20 потоков при той же частоте. Однако Intel утверждает, что новые чипы предложат лучшую производительность, чем прошлое поколение, даже несмотря на использование 14-нм техпроцесса, из-за которого пришлось снизить число ядер. Но в каких условиях и насколько лучше производительность, еще предстоит посмотреть на независимых тестах.

Intel подчеркивает, что техпроцесс и количество ядер не играют большого значения, потому что компания настолько оптимизировала 14-нм техпроцесс, что выжимает из него все возможное.

Модель

Ядра/Потоки

Базовая частота (ГГц)

Буст частоты (ГГц)

Turbo Boost Max 3.0
(ГГц)

Smart Cache

TDP (W)

Графика

Цена

i9-11900K 8/16 3.5 До 5.1 До 5.2 16M 125 Intel UHD Graphics 750 $539
i9-11900 8/16 2.5 До 5.0 До 5.1 16M 65 Intel UHD Graphics 750 $439
i7-11700K 8/16 3.6 До 4.9 До 5.0 16M 125 Intel UHD Graphics 750 $399
i7-11700 8/16 2.5 До 4.8 До 4.9 16M 65 Intel UHD Graphics 750 $323
i5-11600K 6/12 3.9 До 4.9 NA 12M 125 Intel UHD Graphics 750 $262
i5-11600 6/12 2.8 До 4.8 NA 12M 65 Intel UHD Graphics 750 $213
i5-11500 6/12 2.7 До 4.6 NA 12M 65 Intel UHD Graphics 750 $192
i5-11400 6/12 2.6 До 4.4 NA 12M 65 Intel UHD Graphics 730 $182

 

Согласно официальным бенчмаркам, производительность i9-11900K на 8-14 процентов выше, чем у Core i9-10900K в Gears 5, Grid 2019, Microsoft Flight Simulator и Total War: Three Kingdoms. Кроме того компания утверждает, что ее флагман обходит Ryzen 9 5900X на 3-11 процентов. Правда, все тесты были проведены в 1080p, что не отображает реальную картину. На разрешении 1440p и 4K производительность гораздо больше зависит от GPU, так что Intel еще может уступить AMD, причем сильно.

А по сравнению с M1 от Apple, это поколение может оказаться вовсе посмешищем, не говоря о M2 в 2022 году. Ждем первые тесты.

Компания также утверждает, что новая графика стала лучше благодаря новой графике Xe. Но для десктопного решения это едва ли имеет какое-то значение. 

Также новое поколение поддерживает технологию Resizable BAR, USB 3.2 Gen 2×2, Thunderbolt 4, а также получило апгрейд софта для разгона Extreme Tuning Utility.

Процессоры поступят в продажу в ближайшее время.

⚡Comet Lake и Zen 2 рассмотрели под микроскопом, 7-нм транзисторы AMD и 14-нм транзисторы Intel практически одинаковы | Процессоры | Дайджест новостей

На канале техноблогера Романа «Der8auer» Хартунга (Roman Hartung) появилось интересное сравнение техпроцессов ведущих производителей процессоров. Образцами стали 14-нм транзисторы процессоров Comet Lake от Intel и 7-нм транзисторы TSMC в процессорах Zen 2 AMD. Как показало подробное рассмотрение, разницы между ними не так велика, как считают многие. Если по логике 14 от 7 отличаться должен в два раза, на практике оказалось, что это не так.

Рассмотрению подверглись 14-нм процессор Intel Core i9-10900K (техпроцесс 14+++) и 7-нм процессор AMD Ryzen 9 3950X производства TSMC. Внимания ужесточились участки процессоров с кеш-памятью второго уровня. Так как в отличии от блоков логики, они примерно одинаковы по структуре.

При рассмотрении образцов электронным микроскопом, было выявлено следущее: 14-нм транзисторы Intel имеют ширину затвора 24 нм, а 7-нм транзисторы AMD/TSMC 22 нм, при одинаковой высоте затвора. Так что можно смело сказать, что 7 нм это просто выдумка маркетологов.

Несмотря на сходство, техпроцесс TSMC оказался несколько лучше, так как на квадратный миллиметр можно разместить 90 млн транзисторов. А новый 10-нм техпроцесс Intel наоборот лучше, чем 7-нм техпроцесс TSMC, так как вмещает 100,8 млн транзисторов.

Поэтому можно сделать вывод, что Intel отстает от AMD не так сильно, как можно подумать, а 7-нм является просто маркетинговым ходом. Конечно, можно спорить относительно того, как именно проводится измерение параметров техпроцессов, но это не меняет сути. А тем временем остается ждать новые техпроцессы и обзоры на них.

Источник: YouTube

новые техпроцессы Intel могут стать фейковыми

В 2014 году компания Intel представила свою первую линейку процессоров на 14-нм техпроцессе — Broadwell (5-ое поколение). И вот уже целых 7 лет ничего не меняется: новейшие CPU 11-ого поколения, Rocket Lake, хотя и получили новую архитектуру, базируются они на все тех же 14 нанометрах.

При этом конкуренты в лице TSMC продолжают вроде бы активно снижать техпроцессы: пару лет назад были освоены 7 нм, в этом году 5 нм, а через пару лет будет налажен выпуск уже 3-нм решений. Однако с физической точки зрения такого большого снижения техпроцесса не происходит: ключевые компоненты транзистора, например тот же затвор, уже давно колеблются около 20-40 нанометров, уменьшаясь буквально на 1-2 нм за поколение.

Откуда же берутся все эти 7 или 5 нм? Обычный маркетинг: компании уже давно перешли на трехмерное расположение транзисторов в несколько слоев, а считать продолжают только по площади — вот и получается, что таким образом транзисторы «виртуально» становятся меньше. Более того, каждый производитель и тут считает по-разному, и в итоге 10-нм техпроцесс от Intel по ключевым параметрам схож и местами даже лучше, чем 7 нанометров от TSMC.


Сравнение ширины затвора транзисторов у 7-нм процессоров AMD и 14-нм процессоров Intel показывает, что разница между ними на деле минимальна: 22 vs 24 нм.

Однако для простого пользователя 7 нм звучат лучше, чем 10, и Intel это понимает. Поэтому, по данным ресурса TechPowerUp, компания Intel уйдет уже в двойной маркетинг и будет дополнительно «снижать» техпроцессы своих будущих решений, чтобы «соответствовать отраслевым стандартам». Увы, пока нет более точной информации об этом, однако вполне может быть, что выходящее осенью 12-ое поколение процессоров компании (Alder Lake) «волшебным образом» превратится из 10-нм решений в 7- или даже 5-нанометровые.


iGuides в Telegram — t.me/igmedia
iGuides в Яндекс.Дзен — zen.yandex.ru/iguides.ru

Что означает «7 нм техпроцесс»?

В сентябре Apple, как всегда, выпустила новое поколение iPhone. На этот раз сердцем смартфонов iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max стал новый процессор от Apple A13 Bionic, подробный обзор которого AppleInsider.ru уже выпустил. Этот процессор, как и его предшественник A12 Bionic, выполнен по 7-нанометровому техпроцессу, о чём упоминают все журналисты. Но что такое этот «техпроцесс»? Чем 7-нанометровый лучше 10-нанометрового и когда будет 5-нанометровый? Давайте разберёмся.

Производство процессоров похоже на лабораторию из фантастического фильма

Что такое «7 нм техпроцесс»?

Если говорить очень упрощённо, то процессор — это миллиарды крошечных транзисторов и электрических затворов, которые включаются и выключаются при выполнении операций. «7 нм» — это размер этих транзисторов в нанометрах. Для понимания масштабов стоит напомнить, что в одном миллиметре миллион нанометров, а человеческий волос толщиной 80000 — 110000 нанометров. Транзистором, напомню, называют радиоэлектронный компонент из полупроводника (материал, у которого удельная проводимость меняется от воздействия температуры, различных излучений и прочего), который от небольшого входного сигнала управляет значительным током в выходной цепи. Он используется для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. Сейчас транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных компонентов и интегральных микросхем. Размер транзистора полезно знать специалистам для оценки производительности конкретного процессора, ведь чем меньше транзистор, тем меньше требуется энергии для его работы.

Процессор A7, стоявший в iPhone 5S, производился по 28-нанометровому техпроцессу

При производстве полупроводниковых интегральных микросхем применяется фотолитография (нанесение материала на поверхности микросхемы при участии света) и литография (нанесение материала с помощью потока электронов, излучаемого катодом вакуумной трубки). Разрешающая способность в микрометрах и нанометрах оборудования для изготовления интегральных микросхем (так называемые «проектные нормы») и определяет размер транзистора, а с ним и название применяемого конкретного технологического процесса.

Читайте далее: В iPhone 11 появится новый сопроцессор для фото- и видеосъёмки

Какие бывают техпроцессы?

Ранние техпроцессы, до стандартизации NTRS (National Technology Roadmap for Semiconductors) и ITRS, обозначались «ХХ мкм» (мкм — микрометр), где ХХ обозначало техническое разрешение литографического оборудования. В 1970-х существовало несколько техпроцессов, в частности 10, 8, 6, 4, 3, 2 мкм. В среднем, каждые три года происходило уменьшение шага с коэффициентом 0,7.

За сорок лет развития технологий разрешение оборудования достигло значений в десятках нанометров: 32 нм, 28 нм, 22 нм, 20 нм, 16 нм, 14 нм. Если говорить про iPhone, то в пока ещё актуальном iPhone 8 используется процессор А11 Bionic, изготовленный по 10-нанометровому техпроцессу. Серийный выпуск продукции по нему начался в 2016 году тайваньской компанией TSMC, которая изготавливает процессоры и для iPhone 11.

TSMC — тайваньская компания по производству микроэлектроники, поставляющая Apple процессоры

16 апреля 2019 года компания TSMC анонсировала освоение 6-нанометрового технологического процесса, что позволяет повысить плотность упаковки элементов микросхем на 18%. Данный техпроцесс является более дешевой альтернативой 5-нанометровому техпроцессу, также позволяет легко масштабировать изделия, разработанные для 7 нм.

В первой половине 2019 года всё та же компания TSMC начала опытное производство чипов по 5-нм техпроцессу. Переход на эту технологию позволяет повысить плотность упаковки электронных компонентов по сравнению с 7-нанометровым техпроцессом на 80% и повысить быстродействие на 15%. Ожидается, что IPhone 2020 года получит процессор, созданный по новому техпроцессу, а не на втором поколении 7-нанометрового техпроцесса.

В начале 2018 года исследовательский центр imec в Бельгии и компания Cadence Design Systems создали технологию и выпустили первые пробные образцы микропроцессоров по технологии 3 нм. Судя по обычным темпах внедрения новых техпроцессов в серийное производство, ждать процессоров, изготовленных по 3-нанометровому техпроцессу, стоит не раньше 2023 года. Хотя Samsung уже к 2021 году намерена начать производство 3-нанометровой продукции с использованием технологии GAAFET, разработанной компанией IBM.

Читайте далее: Процессоры для iPhone начнут производить по новой технологии

Что даёт 7 нм техпроцесс?

И вот мы пришли к самой интересной части. Что же даёт пользователю уменьшение размера транзисторов в процессоре его устройства?

Уменьшение транзисторов имеет огромное значение для маломощных чипов мобильных устройств и ноутбуков. Если сравнить схематично одинаковые процессоры, но изготовленные по 14-нанометровому и 7-нанометровому техпроцессу, то второй будет на 25% производительней при той же затраченной энергии. Или вы можете получить одинаковую производительность, но второй будет в два раза энергоэффективнее, что позволит ещё дольше читать блог Hi-News.ru на Яндекс.Дзен.

iPhone 11 с процессором A13 Bionic, изготовленном на 2 втором поколении 7-нанометрового техпроцесса

Одним словом, внедрение более современных технологических процессов даст нам увеличение времени работы iPhone и iPad от батареи при одинаковой производительности (следовательно, не надо раздувать размеры устройств для больших аккумуляторов), а также гораздо более мощные процессоры для MacBook. Мы уже видели, как чип A12X от Apple обходил некоторые старые чипы Intel в тестах, несмотря на то, что он был только пассивно охлажден и упакован внутри iPad Pro (2018).

Чтобы всегда быть в курсе современных технологий, обязательно подпишитесь на Telegram-канал AppleInsider.ru.

Процесс литографии

14 нм — WikiChip

Процесс литографии 14 нм (14 нм) — это технологический узел производства полупроводников, служащий усадкой по сравнению с процессом 22 нм. Термин «14 нм» — это просто коммерческое название поколения определенного размера и его технологии, в отличие от длины затвора или половинного шага. Узел 14 нм был представлен в 2014/2015 году и был заменен техпроцессом 10 нм.

Промышленность [править]

Имя процесса
1-е производство
Литография Литография
Погружение
Экспозиция
Вафля Тип
Размер
Транзистор Тип
Напряжение
Ребро Шаг
Ширина
Высота
Длина ворот (L г )
Шаг контактного затвора (CPP)
Минимальный шаг металла (MMP)
Битовая ячейка SRAM High-Perf (л. С.)
высокой плотности (HD)
Низкое напряжение (LV)
Битовая ячейка DRAM eDRAM
.
Intel Samsung Samsung является результатом сотрудничества по развитию процессов между Samsung и GlobalFoundries.GlobalFoundries лицензирует 14-нм техпроцесс Samsung в Fab8, Нью-Йорк. IBM (теперь GlobalFoundries) UMC Common Platform Alliance Common Platform Alliance — результат совместной работы IBM и STMicroelectronics СМИЦ
P1272 (ЦП) / P1273 (SoC) 14LPE

1 st поколение; 14 нм Low Power Early

, 14LPP

2 nd поколение; 14 нм Low Power Performance

, 14LPC

3 rd поколение; 14 нм низкое энергопотребление [снижено]

, 14LPU

4 -е поколение ; 14 нм маломощный Ultimate

14HP

14 нм High Performance

14FDSOI 14FinFET
2014 2015 2017 2 квартал 2017 г.
193 нм 193 нм 193 нм 193 нм 193 нм 193 нм
Есть Есть Есть Есть Есть Да
SADP LELE SADP DP
Навалом навалом SOI навалом SOI
300 мм 300 мм 300 мм 300 мм 300 мм 300 мм
FinFET FinFET FinFET FinFET Планар FinFET
0.70 В 0,80 В 0,80 В 0,80 В
Значение 22 нм Δ Значение 20 нм Δ Значение 22 нм Δ Значение 28 нм Δ Значение 28 нм Δ Значение [[]] Δ
42 нм 0,70x 48 нм НЕТ 42 нм НЕТ НЕТ НЕТ
8 нм 1.00x 8 нм 10 нм
42 нм 1,24x 37 нм 25 нм
20 нм 0,77 х 30 нм 18-26 нм 0,72-0,79 х 20 нм 0,71 х
70 нм 0.78x 78 нм 1,22x 80 нм 0.80x 90 нм 0,79x
52 нм 0,65x 64 нм 1,00 x 64 нм 0.80x 64 нм 0,71 х
0,0706 мкм² 0.54x 0,080 мкм² 0,78x 0,0900 мкм² 0,63x 0,090 мкм² 0,59 х
0,0499 мкм² 0,54 х 0,064 мкм² 0,79x 0,0810 мкм² 0,81 х 0,081 мкм² 0,68x
0.0588 мкм² 0,54 х
0,0174 мкм² 0,67x

Состав [править]

Важно отметить, что не все процессы конкурируют друг с другом.Процесс должен обслуживать продукты, в которых будет использоваться базовая технология. Состав реальной интегральной схемы также варьируется в зависимости от производителя и конструкции из-за различных целей. Например, кэш-память 14-нм Apple A9 (производства Samsung) составляет почти 1/3 всего чипа, тогда как кэш Intel Broadwell составляет только 10% всего чипа. Точно так же Intel Broadwell и Skylake нацелены на высокую производительность и включают в себя большое количество высокоскоростных элементов, которые по своей природе редки.На высокие ячейки приходится почти 30% состава Skylake и менее 1% на Apple A8 или A9. Эти числа отчасти ожидаемы, учитывая, что высокие логические ячейки обычно оптимизированы для производительности и высокой частоты (например, схемы с высокой коммутацией в ЦП), тогда как короткие ячейки оптимизированы для плотности (например, шейдерные массивы графического процессора).

Следует отметить, что SRAM — это самый плотный компонент процесса в микросхеме, иногда в три или четыре раза превышающий плотность логических ячеек, используемых в том же процессе.Следует отметить, что в последние годы SRAM не масштабируется так хорошо, как логика и ввод-вывод.

Intel [править]

См. Также: История технологических процессов Intel

Первоначально Intel шла ухабисто из-за серьезных проблем с урожайностью, но к Skylake доходность достигла очень хороших показателей. 14 нм стали FinFET-транзисторами второго поколения Intel. Intel использует TiN pMOS / TiAlN nMOS в качестве металлов с рабочей функцией. Intel использует иммерсионную литографию 193 нм с самовыравнивающимся двойным узором (SADP) на критических слоях формирования рисунка.По сравнению со всеми другими «14-нм узлами», процесс Intel является самым плотным и значительно более плотным, с плотностью необработанной логики> 1,5.

14-нм техпроцесс Intel претерпел множество усовершенствований, оптимизирующих более высокую тактовую частоту, более высокий ток привода и меньшее рассеивание мощности. Оригинальный «14-нм» был использован для их процессоров Broadwell и Skylake. Они улучшили свой первоначальный процесс, добавив второй процесс, «14 нм +», предлагающий на 12% больший ток привода при более низкой мощности. Этот процесс использовался как для процессоров Kaby Lake, так и для процессоров Server / HEDT Skylake SP / X.

Третий усовершенствованный процесс, «14 нм ++», должен начаться в конце 2017 года и дополнительно позволит увеличить ток привода на + 23–24% при снижении мощности на 52% по сравнению с исходным 14-нм техпроцессом. Процесс 14 нм ++ также, по-видимому, имеет слегка смягченный полифаг 84 нм (от 70 нм). Неизвестно, какое влияние это окажет на плотность.

Масштабный коэффициент
Правила проектирования Intel 14 нм
Слой Шаг
Ребро 42 нм 0.70
Шаг затвора в контакте 70 нм 0,78
Металл 0 56
Металл 1 70 0,78
Металл 2 52 0,65

IBM [редактировать]

IBM разработала собственный процесс «14HP» (14 нм High-Performance) на своем заводе в Ист-Фишкилле, штат Нью-Йорк. Обратите внимание, что завод И процесс вместе с многочисленными IP-адресами в области полупроводниковых технологий были проданы GlobalFoundries в конце 2014 года.GF по-прежнему управляет заводом (также бывшими инженерами по полупроводникам из IBM) и технологическим процессом, который IBM использует для своих различных процессоров. Этот процесс был разработан IBM для их очень больших микросхем с эффективным источником питания и распределением тактовых импульсов, способных производить кристаллы размером до 700 мм² и более с иерархическим BEOL из 17 уровней медных соединений для обеспечения высокой производительности проводки. Следует отметить, что у GlobalFoundries не было таких возможностей до приобретения завода IBM, группы по производству полупроводников и портфеля интеллектуальной собственности.

14-нанометровый CMOS-процесс IBM HP основан на архитектуре FinFET на подложке SOI. Использование SOI с FinFET дает IBM ряд уникальных преимуществ, таких как более низкая паразитная емкость у основания ребра, а также упрощает формирование рисунка активных ребер и сводит к минимуму их изменчивость, такую ​​как высота и толщина. Архитектура также включает в себя встроенные в глубокие траншеи ячейки DRAM высокой плотности с заявленным размером 0,0174 мкм². В этом процессе используется вентиль L gate размером 20 нм и меньше (от 18 до 27 нм), который, по данным IBM, дает прирост производительности более чем на 35% по сравнению с 22-нм техпроцессом HP (для идентичного V dd = 0.80 В).

14-нм правила проектирования IBM
Слой Шаг
Ребро 42 нм
Шаг затвора в контакте 80 нм
Металл 1 64 нм
Металл 2 80 нм
Металл 3 128 нм
Металл 4 256 нм
Металл 5 512 нм
Металл 6 2.56 мкм

Samsung [редактировать]

14LPE [редактировать]

14LPP [редактировать]

Этот процесс стал первым поколением транзисторов на основе FinFET от Samsung и GlobalFoundries. Samsung использует TiN pMOS / TiAIC nMOS в качестве металлов с рабочей функцией. Узел Samsung претерпел ряд улучшений от 14LPE (14 Low-Power Early) до 14LPP (14 Low-Power Performance) и далее.

11LPP [редактировать]

В конце 2017 года Samsung анонсировала «11LPP» (11 Low-Power Plus), которое является дальнейшим усовершенствованием 14LPP.Сообщается, что 11LPP обеспечивает повышение производительности до 15% за счет улучшенных правил проектирования, которые позволяют уменьшить площадь до 10%. Samsung ожидает, что 11LPP поступит в массовое производство в конце 2017 или начале 2018 года.

GlobalFoundries [править]

Основываясь на лицензированном 14-нм техпроцессе Samsung, GlobalFoundries в конце 2017 года анонсировала процесс «12LP» (12 нм Leading Performance), который, как утверждается, обеспечит увеличение плотности до 15% и повышение производительности на 10% за счет дальнейшей оптимизации ячеек, такой как уменьшение трека.

UMC [править]

UMC объявила о начале массового производства по 14-нм техпроцессу в феврале 2017 года. 14-нм техпроцесс — их первый процесс, в котором используется FinFET, он обеспечивает до 55% более высокую производительность и вдвое большую плотность затвора по сравнению с их 28-нм техпроцессом.

Найти модели [править]

Нажмите, чтобы просмотреть все модели 14 нм MPU

14 нм микропроцессоры [редактировать]

Этот список неполный; Вы можете помочь, расширив это.

14 нм Микроархитектуры [править]

Этот список неполный; Вы можете помочь, расширив это.

Документы [править]

Ссылки [править]

  • Natarajan, S., et al. «14-нм логическая технология, включающая FinFET 2-го поколения, межсоединения с воздушными зазорами, самовыравнивающуюся двойную структуру и размер ячейки SRAM 0,0588 мкм 2». Собрание электронных устройств (IEDM), 2014 IEEE International. IEEE, 2014.
  • Lin, C.H., et al. «Высокопроизводительная 14-нм технология SOI FinFET CMOS со встроенной памятью DRAM 0,0174 мкм 2 и 15 уровнями медной металлизации». Собрание электронных устройств (IEDM), 2014 IEEE International.IEEE, 2014.
  • Jan, C-H., Et al. «14-нм технология платформы SoC с транзисторами Tri-Gate 2-го поколения, шагом затвора 70 нм, металлическим шагом 52 нм и ячейками SRAM 0,0499 мкм 2, оптимизированная для продуктов SoC с низким энергопотреблением, высокой производительностью и высокой плотностью». Технология СБИС (VLSI Technology), Симпозиум 2015 г. IEEE, 2015.
  • Song, Taejoong, et al. «14 нм FinFET 128 МБ SRAM с методами улучшения VMIN для приложений с низким энергопотреблением». IEEE Journal of Solid-State Circuits 50.1 (2015): 158-169.
  • Weber, Olivier, et al. «14-нм технология FDSOI для высокоскоростных и энергоэффективных приложений». Технология СБИС (VLSI-Technology): Сборник технических статей, Симпозиум 2014 г. IEEE, 2014.
  • Chen, Shyng-Tsong, et al. «Межблочные соединения из меди с шагом 64 нм с двойным дамасовым слоем с использованием схемы формирования рисунка с двойной экспозицией с разделением по шагу». Конференция по технологиям межсоединений и материалы для усовершенствованной металлизации 2011 г. (IITC / MAM), 2011 г. IEEE International. IEEE, 2011.

14-нм узел Intel наконец мертв, знаменуя конец эры

С выпуском процессоров Intel 11-го поколения Rocket Lake долгий и мучительный переход компании на 14-нм техпроцесс наконец подошел к концу.

Intel уже объявила, что Rocket Lake будет последним процессором для настольных ПК, который будет использовать 14-нм узел, а позже в этом году на смену ему придут 10-нм чипы Alder Lake. Платформа центра обработки данных Xeon также перешла на 10-нанометровую технологию, а это означает, что 14-нанометровая технология официально находится на последнем издыхании.

С учетом того, что 14-нанометровая технология осталась позади, а впереди — новый запас инженерных инвестиций, Intel наконец завершает семилетний переход на 10-нанометровую технологию. Но путь к достижению этого был полон неудач, что привело к одной из самых сложных эпох в легендарной истории компании.

От тик-так к так-току

Intel выпускала продукты по принципу «тик-так», впервые принятому в 2007 году. Это означало, что каждые два года Intel уменьшала размер кристалла. Меньшие транзисторы означают больше транзисторов — все с целью повышения эффективности, цены и производительности. Это хорошо согласуется с темпами инноваций, установленными законом Мура, и последними двадцатью годами разработки процессоров.

Но все изменилось в 2016 году. Предполагалось, что Cannon Lake станет первым 10-нанометровым чипом Intel, запуск которого изначально планировался на 2016 год.Но вместо этого в том же году компания выпустила процессоры Kaby Lake. Вместо того, чтобы переходить с 14 нм на 10 нм в качестве «такта», компания начала повторять или «обновлять» свой 14-нм узел год за годом. Таким образом, также начались задержки с переходом на 10-нм техпроцесс, сначала с 2015 по 2017 год. Учитывая превосходное положение Intel по сравнению с конкурентами, никто и глазом не моргнул.

Но затем Cannon Lake отложили еще на год до 2018 года. И когда он, наконец, все-таки запустился, мы поняли, насколько ужасной была ситуация на самом деле.

Cannon Lake, первый 10-нм процессор, выпущенный всего в одной конфигурации: Core i3-8121U. Этот исключительно малотиражный выпуск, предназначенный только для ноутбуков, был предварительным просмотром того, как долго продлится полный переход на 10 нм. Это не совсем тот уверенный ход, которого мы ждали три года. Чтобы удовлетворить спрос на действительно обновленные процессоры для ноутбуков, Intel была вынуждена вместо этого выпустить процессоры Whiskey Lake 8-го поколения.

Пройдет еще два года, прежде чем появится 10-нм преемник Cannon Lake, известный как Ice Lake.Это был важный момент для Intel — настоящие 10-нм процессоры в настоящих высокопроизводительных ноутбуках, которые люди могли купить. Он пришел с новой (и даже более запутанной) схемой именования, новым акцентом на улучшенную интегрированную графику и некоторым скромным приростом производительности по сравнению с 14-нм компонентами.

Но было две проблемы. Во-первых, тактовые частоты были очень низкими, а громкости все еще не хватало. Intel пришлось выпустить еще один 14-нм аналог (под кодовым названием Comet Lake), чтобы удовлетворить спрос рынка. Но более того, низкие частоты сделали выпуск ограниченным только тонкими и легкими ноутбуками.Все, что превышает 28 Вт, например игровые ноутбуки или настольные компьютеры, осталось на 14 нм.

Наконец-то закончилось. Либо это?

В такой ситуации до сих пор находится Intel. Intel постепенно наращивает производство на 10-нм техпроцессе, позволяя полностью отказаться от 14-нм чипов для ноутбуков с низким энергопотреблением. Новое Tiger Lake 11-го поколения полностью соответствует требованиям по 10-нм техпроцессу, и большинство ноутбуков с процессором Intel, которые вы можете купить в 2021 году, имеют внутри 10-нм чип.

По слухам, скоро появятся

и 45-ваттные процессоры Tiger Lake-H, которые завершат переход ноутбуков к 10-нм техпроцессу.Между тем, чипы Alder Lake 12-го поколения завершат поиски 10-нм технологии для настольных ПК в конце этого года.

Но, как и в случае со всеми технологиями, компаниям никогда не разрешается сидеть сложа руки, и 10 нм — это только одна остановка на пути, и именно здесь вступают в игру огромные инвестиции Intel в размере 20 миллиардов долларов.

Компания, кажется, знает, что не может позволить себе еще одну отсрочку такого рода. Intel отошла от графика выпуска продукции, объявив о планах по вводу 7-нанометрового производства в 2023 году.

Это не означает, что Intel внезапно вернется на первое место. AMD и Apple лидируют, и этот разрыв в производительности по-прежнему будет проблемой для Intel. Но впервые за последние несколько лет Intel вернулась на правильный путь, и отказ от 14-нм технологии — хороший знак того, что впереди.

Рекомендации редакции

Intel анонсирует новые процессоры Rocket Lake-S 11-го поколения для настольных ПК на том же 14-нм техпроцессе

Источник: Intel Corporation

Что вам нужно знать

  • Intel анонсирует процессоры 11-го поколения класса Rocket Lake-S для настольных ПК.
  • Intel использует 10-нанометровые конструкции, преобразованные в 14-нанометровый производственный процесс.
  • Новые процессоры Intel 11-го поколения доступны сегодня по цене от 182 долларов.

Intel наконец-то анонсировала новое семейство процессоров 11-го поколения для настольных ПК, ранее известное как Rocket Lake-S. Что интересно в этом последнем поколении, так это не производственный процесс, поскольку это по-прежнему на 14-нм техпроцессе, но Intel дебютирует с Cypress Cove с помощью очень умного бэкпортинга.

Что все это значит? По сути, Intel поддерживает некоторые новые технологии, используемые в Willow Cove, и 10-нм процессоры для ноутбуков 11-го поколения (известные как Tiger Lake) в линейке 14-нм настольных ПК. Все еще подписаны? Хорошо, потому что здесь начинается настоящий беспорядок, а мы только начинаем.

Поскольку конструкция Willow Cove на самом деле предназначена для 10-нм процессоров, Intel приходится ограничивать количество физических ядер, которые она может втиснуть при небольшом масштабировании всего для 14-нм.С другой стороны, Intel довольно хорошо производит процессоры на протяжении многих десятилетий. Компания обещает значительный выигрыш по сравнению с процессорами 10-го поколения с улучшением числа инструкций за цикл (IPC) на 19%.

VPN-предложения: пожизненная лицензия за 16 долларов, ежемесячные планы за 1 доллар и более

Это пока не взглянешь на список новых процессоров. Начнем с Core i5.

i5-115400T i5-11400F i5-11400 i5-11500T i5-11500 i5-11600T i5-11600 i5-11600KF i5-11600 К
Ядра 6 6 6 6 6 6 6 6 6
Резьба 12 12 12 12 12 12 12 12 12
Базовые часы 1.3 ГГц 2,6 ГГц 2,6 ГГц 1,5 ГГц 2,7 ГГц 1,7 ГГц 2,8 ГГц 3,9 ГГц 3,9 ГГц
Турбо тактовая частота (все ядра) 3,3 ГГц 4,2 ГГц 4,2 ГГц 3,4 ГГц 4,2 ГГц 3,5 ГГц 4,3 ГГц 4,6 ГГц 4,6 ГГц
Расчетная мощность 35 Вт 65 Вт 65 Вт 35 Вт 65 Вт 35 Вт 65 Вт 125 Вт 125 Вт
Разблокирован Есть Есть

Наилучшей точкой входа в это семейство является Core i5-115400 с 6 ядрами и 12 потоками в базовой комплектации и повышенными тактовыми частотами до 2.6 ГГц и 4,2 ГГц соответственно. Лучшим из них является Core i5-11600K, заменяющий Core i5-10600K, с теми же ядрами и потоками, но с увеличением тактовой частоты до 3,9 ГГц и 4,6 ГГц для ускорения.

Спецификация i7-11700T i7-11700F i7-11700 i7-11700KF i7-11700 К
Ядра 8 8 8 8 8
Резьба 16 16 16 16 16
Базовые часы 1.4 ГГц 2,5 ГГц 2,5 ГГц 3,6 ГГц 3,6 ГГц
Турбо тактовая частота (все ядра) 3,6 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц 4,6 ГГц 4,6 ГГц
Расчетная мощность 35 Вт 65 Вт 65 Вт 125 Вт 125 Вт
Разблокирован Есть Есть

То же самое и с новой линейкой Core i7, начиная с Core i7-11700T с его 8 физическими ядрами и 16 потоками.Базовая и повышенная тактовая частота составляют 1,4 ГГц и 3,6 ГГц соответственно. Первое место в рейтинге занимает Core i7-11700K с теми же потоками и ядрами, но с базовой частотой 3,6 ГГц и ускоренной частотой 4,6 ГГц.

Спецификация i9-11900T i9-11900F i9-11900 i9-11900KF i9-11900 К
Ядра 8 8 8 8 8
Резьба 16 16 16 16 16
Базовые часы 1.5 ГГц 2,5 ГГц 2,5 ГГц 3,5 ГГц 3,5 ГГц
Турбо тактовая частота (все ядра) 3,7 ГГц 4,6 ГГц 4,6 ГГц 4,7 ГГц 4,7 ГГц
Расчетная мощность 35 Вт 65 Вт 65 Вт 125 Вт 125 Вт
Разблокирован Есть Есть

Наконец, у нас есть концентратор Core i9, который содержит Core i9-11900K с его 8 ядрами и 16 потоками и базовой тактовой частотой 3.5 ГГц, который может достигать 4,7 ГГц. Intel заявляет, что Core i9-11900K превосходит AMD Ryzen 9 5900X во множестве игр, но лишь с небольшим отрывом.

Это все еще значительный подвиг, учитывая, что технически мы все еще говорим о 14-нанометровом процессе. Другие заметные улучшения в линейке 11-го поколения включают расширенную поддержку разгона, дополнительные линии PCIe 4.0 (всего 20), оптимизированную поддержку оперативной памяти DDR4-3200 и Thunderbolt 4.

Новые процессоры 11-го поколения доступны уже сегодня.Мы надеемся получить их достаточно скоро, чтобы увидеть, являются ли они одними из лучших процессоров (ЦП) для вашего пользовательского ПК.

Кислотные языки повсюду

Rainbow Six Siege и токсичность: почему цензура — не решение

В последние несколько лет слово «токсичность» часто используется, когда люди хотят уволить группы, о которых им неинтересно слышать. Однако игнорирование других превратилось в их подавление, что имело серьезные побочные эффекты.

Почему Intel может отказаться от определения своих чипов как 10-нм, 14-нм и более

Поставщики микросхем, включая AMD и Intel, в течение многих лет определяли микросхему на основе нанометрового измерения, такого как 14 нм или 10 нм, что также описывает процесс производства микросхемы. Такие обозначения «нм» были почти так же важны, как тактовая частота, мощность или любые другие различные показатели микросхемы. Однако Intel, возможно, готовится полностью переоценить это значение.

Что означает «нанометр» в производстве полупроводников? «Нанометры» относятся к размеру отдельных транзисторов внутри микросхемы.Чем меньше транзистор, тем плотнее микросхема. Меньшие по размеру транзисторы также означают, что микросхемы могут работать на более высоких скоростях, при меньшей мощности или в некоторой их комбинации. Производители микросхем используют такие термины, как «10нм» и 7нм »для описания технологии производственного процесса, используемой для изготовления этих транзисторов, и эта терминология стала широко использоваться для обозначения того, что является передовым, а что нет.

Однако со временем условия стали несколько размытыми. Инсайдеры уже понимают, что «определение» процесса производства микросхем на самом деле зависит от многих переменных, включая плотность транзисторов.Intel ранее заявляла, например, что ее первоначальный 14-нм техпроцесс имел плотность транзисторов 37,5 мегатранзисторов (MTr) на квадратный миллиметр, и что эта цифра увеличилась до 100,8 MTr на квадратный миллиметр с 10-нм техпроцессом. Многие считают, что 10-нанометровый техпроцесс Intel не уступает собственному 7-нанометровому техпроцессу TSMC, но более глубокие детали уже могут сбивать с толку.

Intel, конечно же, страдала от производственных проблем в течение последних нескольких лет и застряла на 14-нм производственном узле даже из-за своего последнего настольного процессора Rocket Lake S.Таким образом, продолжающееся использование Intel термина «14-нм», безусловно, не помогает ее чипам выглядеть продвинутыми с точки зрения маркетинга.

Вот почему, согласно источникам, близким к Intel, а также The Oregonian , Intel явно пытается изменить или полностью исключить производственную терминологию из разговора.

И Intel, и AMD также начали использовать элементы дизайна, которые еще больше усложняют технологический процесс. Например, технология Intel «Superfin» технически представляет собой «10-нанометровый» процесс, но предлагаемые ею настройки и улучшения помогают поставить Intel почти на равных с 7-нанометровым процессором AMD Ryzen 5000 в нашем обзоре.Технология Intel Foveros и связанная с ней технология чиплетов AMD помещают совершенно разные кремни в один и тот же корпус, который рассматривается как единый монолитный продукт.

На инженерном уровне все еще существуют измеримые, конкретные различия между AMD Ryzen и Intel Core и Samsung Exynos и Qualcomm Snapdragon, и эти различия достаточно существенны, чтобы вызвать споры среди инженеров-электриков и заядлых энтузиастов.

Давние фанаты чипов могут также вспомнить период конца 1990-х годов, когда AMD, Cyrix, SGS-Thomson и другие разработали концепцию «рейтингов производительности», утверждая, что, хотя их чипы на самом деле работали на более низких тактовых частотах, они были такими же быстрее, чем чипы 386 и 486, которые Intel продавала в то время.Несколько иронично видеть, как Intel намекает, что может придерживаться той же стратегии.

Однако, похоже, что Intel говорит, что производство теперь является маркетингом. Возможно, в какой-то степени это так. Но что не изменилось, так это такие показатели, как мощность, цена и то, насколько хорошо данный процессор работает с различными приложениями. Они останутся неизменными и должны определять, какой процессор покупать.

Исправление: в предыдущей версии этой истории неправильно упоминались улучшения Intel SuperFin как часть его 14-нм техпроцесса; на самом деле это часть 10-нанометрового технологического узла Intel.

Примечание. Когда вы покупаете что-то после перехода по ссылкам в наших статьях, мы можем получить небольшую комиссию. Прочтите нашу политику в отношении партнерских ссылок для получения более подробной информации. Микро-сравнение 14-нм транзисторов Intel

и 7-нм AMD / TSMC — ЦП — Новости

Эксперт по разгоне

der8auer исследовал Intel Core i7-8700K под растровым электронным микроскопом (SEM) пару лет назад, когда этот процессор был одним из лучших потребительских предложений Intel.Это было интересное упражнение, но в недавней серии видеороликов на YouTube der8auer привел к прямому сравнению текущего современного Intel Core i9-10900K и AMD Ryzen 9 3950X. Первый — это производственный чип Intel 14nm +++, а второй сделан для AMD компанией TSMC по 7-нм техпроцессу. Вы, вероятно, ожидаете, что реальный размер транзистора, обнаруженный с помощью SEM, будет несколько отличаться…

Чтобы заставить SEM лаборатории Tescan провести эффективное сравнение, der8auer решил разрезать эти потребительские чемпионы ореолом через их разделы кэша L1.Вы можете гораздо больше узнать об истории этого процесса, о технологии SEM и мышлении der8auer в двух предыдущих видеороликах этой серии; Посещение Tescan Часть 1 и Часть 2.

На главном изображении выше вы можете увидеть первое прямое сравнение: размеры транзисторов двух микросхем очень похожи, когда SEM увеличивает изображение с одинаковым увеличением. Высота затвора очень похожа, но с рекомендациями, наложенными в приведенном ниже сравнении, вы можете видеть, что TSMC действительно произвела процессор с меньшим расстоянием между транзисторами

.

Рассмотрев приведенное выше сравнение и выделив его в своем видео, der8auer оспаривает очевидный вывод о том, что Intel 14nm +++ и TSMC 7nm очень похожи по физическому масштабу, напоминая зрителям, что приведенные выше изображения не полностью представляют трехмерную структуру, которая такова. важно для современной оптимизации чипов.Более того, соотношение между размером узла, половинным шагом и длиной затвора значительно ослабло с начала 1990-х годов. Цифра в XX нм больше отражает историю процесса, чем прогресс, утверждает эксперт по OC, и, таким образом, она не очень полезна в качестве показателя для сравнения между производителями микросхем.

Другой показатель, который, вероятно, заслуживает более пристального внимания, — это плотность транзисторов, указанная производителями микросхем. Процессы Intel 10 нм и TSMC 7 нм производят кристаллы с примерно 90 миллионами транзисторов на квадратный миллиметр.Двигаясь вперед, и Intel, и TSMC нацелены на приближение 150 МТ / мм² для своих будущих 7-нм и 5-нм техпроцессов соответственно. Опять же, различия в других факторах, таких как тип транзистора и архитектура микросхемы, затрудняют прямое сравнение. В заключение, усовершенствования в процессах создания микросхем иногда создают интересные новостные сегменты, но пользовательский опыт, оцененный на ранней стадии в сторонних обзорах, является наиболее важным, как я уверен, читатели HEXUS знают.

Дорожная карта процессоров Intel

: все «озера» с 14 до 7 нм

Отслеживать все, что происходит в мире высоких технологий, бывает сложно.Возьмем, к примеру, процессоры. Даже если вы неукоснительно следите за новостями о лучших процессорах для игр, отслеживать десятки платформ и кодовых имен продуктов Intel может быть сложно, особенно с учетом того, что новые имена постоянно появляются в просочившихся дорожных картах. Для непосвященных эти кодовые имена могут сбивать с толку и загадывать, поэтому я составил эту шпаргалку по кодовым именам ЦП.

Я собираюсь включить все прошлые и нынешние процессоры «Lake» в репертуар Intel, хотя я пропускаю большинство серверных проектов, таких как Cascade Lake, а также разработки, производные от Atom (N / E / Процессоры серии M / Z), поскольку они не подходят для энтузиастов компьютерных игр.Итак, вот не такой уж краткий обзор, отсортированный по дате запуска.

Пластина Intel Kaby Lake, изображение любезно предоставлено Intel

Семейство процессоров Intel Lake до наших дней: с 6-го по 9-е поколения

Skylake (SKL, 14-нм, 6-го поколения Core, август 2015 г.): Первый из «Озерные» процессоры Skylake подверглись серьезной переработке архитектуры ЦП. Intel перешла от 4-разрядной конструкции (что означает выборка, декодирование и выполнение до четырех инструкций за такт) к конструкции с 6-ю шириной. Это был второй из 14-нм процессоров Intel — «тик» по сравнению с «тиком» Бродвелла, хотя, конечно, Intel вскоре отказалась от Tick-Tock.Настольные и мобильные варианты были двухъядерными или четырехъядерными, с Hyper-Threading или без него (также известный как SMT, Symmetric Multi-Threading) в зависимости от семейства. Skylake также послужил введением для графической технологии Intel Gen9 с улучшенной производительностью и функциями.

[Более крупные варианты Skylake-X (сокет LGA2066) были представлены в 2017 году и варьируются от 6-ядерных / 12-потоковых до 18-ядерных / 36-потоковых конструкций, и они являются частью семейств ядер 7-го или 9-го поколения. И это последнее, что я скажу о HEDT (high-end desktop) в этой статье.]

Kaby Lake (KBL, 14nm +, 7th Gen Core, август 2016): Kaby Lake представлял собой официальный конец Tick-Tock, хотя технически Devil’s Canyon (оптимизированный 22-нм Haswell 4-го поколения) уже все испортил. По сути, Kaby Lake имеет ту же архитектуру, что и Skylake, но производственный процесс был усовершенствован — отсюда и знак «+» на 14 нм +. Изменения состоят из модифицированного профиля ребер и напряженного кремния, а также усовершенствований в производстве, которые естественным образом происходят по мере развития процесса.

Варианты для настольных ПК и мобильных устройств имели те же 2- и 4-ядерные конструкции, что и SKL, и впервые в процессорах марки Pentium была реализована технология Hyper-Threading (я не считаю исходный Pentium 4 Hyper-Threading).Kaby Lake также обновила графическое ядро ​​до Gen9.5, основные изменения коснулись поддержки декодирования видео 4K HEVC / VP9.

Пластина Intel Coffee Lake крупным планом.

Coffee Lake (CFL, 14 нм ++, 8-е поколение Core, октябрь 2017 г.): Coffee Lake не входил в первоначальные планы развития Intel — он, вероятно, был введен в противовес архитектуре AMD Zen, которая обещала до 8 ядер / 16 потоков. дизайн по основным ценам. Coffee Lake также положило конец планам Intel «Оптимизация архитектуры процессов», поскольку это был второй этап оптимизации.CFL сохраняет графику Gen9.5.

14 нм ++ увеличил шаг затвора транзистора для более низкой плотности тока и большей утечки транзисторов. Это, в свою очередь, позволяет использовать более высокие частоты, хотя и с большими размерами кристаллов и повышенным потреблением энергии в режиме холостого хода. Самым большим изменением стал основной дизайн настольных ПК с 6 ядрами / 12 потоками для Core i7, 6 ядрами / 6 потоками для Core i5 и 4 ядра / 4 потока для Core i3. Мобильные модели также впервые получили 6-ядерные процессоры мощностью 45 Вт.

Cannon Lake (CNL, 10-нм, 8-го поколения Core, май 2018 г.): Ах, да, эфемерное озеро Cannon Lake, первый дизайн процессора Intel с 10-нм техпроцессом.Есть , так что можно много сказать об этом, так что терпите меня.

Первоначально предназначенный для запуска в 2016 году, впервые продемонстрированный в 2017 году и впервые поставленный в ограниченном количестве в мае 2018 года, у Cannon Lake было несколько проблем. Страница Intel Cannon Lake (на которую ссылается Core i3-8121U, единственный процессор Cannon Lake, насколько нам известно) даже не существует. Но процессор действительно был отправлен, и вы не осмелитесь сказать иначе! (Это ставит CNL на шаг впереди Tejas, последней версии NetBurst, которая вышла из строя, но так и не увидела свет.)

Стейси Смит из Intel держит пластину Cannon Lake в 2017 году, изображение любезно предоставлено Intel

Насколько плохой был первый удар Intel по 10-нм техпроцессу? Компания преуменьшает количество проблем, но давайте посмотрим на факты. Intel выпустила 2-ядерный / 4-поточный «мобильный» дизайн с отключенной графической частью чипа. Для новых технологических узлов обычно используется чип меньшего размера, но отключение встроенного графического процессора в мобильном продукте говорит о многом. Вероятно, было необходимо увеличить количество функциональных чипов, которые могла получить Intel, что предполагает невероятно низкую доходность.И даже тогда производительность и мощность выглядели не очень хорошо.

Cannon Lake включает поддержку инструкций AVX512, которая может помочь в некоторых конкретных случаях, но все остальное в основном плохо. Мощность, задержка памяти и другие элементы были хуже, чем у существующих 14-нм мобильных устройств. Оглядываясь назад, можно сказать, что трудности, вызванные всеми улучшениями, изначально заложенными в 10-нм техпроцесс Intel, намного перевешивали потенциальные преимущества. Предполагалось, что в Cannon Lake также будет представлена ​​графика Intel Gen10, но поскольку графический процессор был отключен, Gen10 фактически превратился в парное ПО.

Whiskey Lake (WHL, 14nm ++, 8th Gen Core, август 2018 г.): Менее известная ветвь из основной линейки процессоров Intel, Whiskey Lake появилась примерно в то же время, что и Coffee Lake Refresh, но ориентирована исключительно на мобильные процессоры. Он включает в себя те же аппаратные средства защиты от Meltdown / Spectre (многие из которых все еще реализованы в прошивке). Существует лишь несколько процессоров Whiskey Lake, состоящих в основном из 4-ядерных / 8-поточных моделей i5 и i7, а также по одному для 2-ядерных / 4-поточных Core i3 и Pentium и 2-ядерных / 2-поточных. Celeron.

Intel Coffee Lake Refresh и 8-ядерный i9-9900K

Coffee Lake Refresh (CFL-R, 14 нм ++, 9-е поколение Core, октябрь 2018 г.): Если первые компоненты Coffee Lake не закончились «Процесс -Архитектура-Оптимизация «, конечно, обновление. По-прежнему используя тот же процесс 14 нм ++, процессоры Core 9-го поколения добавили фирменный знак Core i9 с 8-ядерным / 16-поточным i9-9900K, а также более высокие тактовые частоты — до 5 ГГц впервые на ЦП Intel. Coffee Lake Refresh также добавляет определенные аппаратные средства защиты от уязвимостей Meltdown / Spectre.

Это то место, где Intel находится сегодня: в ближайшее время планируется прибыть еще больше моделей Core 9-го поколения, включая первые в истории ноутбуки с 8-ядерным процессором мощностью 45 Вт, которые также способны работать в режиме турбо тактовой частоты 5,0 ГГц на топовой модели. Опять же, стоит отметить, что Intel в настоящее время использует свое пятое поколение основных 14-нм продуктов (Broadwell, Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake и CFL-R).

Предстоящие и будущие разработки Intel: 10-е поколение и последующие

С этого момента все ориентируются на грядущие процессоры.Планы, вероятно, изменятся, и чем дальше мы продвинемся, тем менее надежными становятся какие-либо данные. Хрустальные шары всегда кажутся очень мутными.

Грегори Брайан из Intel, держащий чип Ice Lake на выставке CES 2019, изображение любезно предоставлено Intel

Ice Lake (ICL, 10 нм +, ядро ​​10-го поколения, 2019/2020): После ошибки Cannon Lake и его первого 10-нм процесса технологии, Intel нажимает кнопку сброса — поэтому она получает знак плюса. Ice Lake будет производиться объемом 10 нм + и потенциально станет преемником Coffee Lake, Whisky Lake и Cannon Lake.Мы вкратце рассказали о некоторых просочившихся данных о названиях процессоров 10-го поколения, и Ice Lake в настоящее время планируется запустить сначала на мобильных платформах, даже в этом году. Тем не менее, в текущих дорожных картах реализации Ice Lake для настольных ПК нет упоминания, хотя ранее говорилось о Ice Lake для серверов.

В основе Ice Lake лежит новая микроархитектура Sunny Cove с двух- и четырехъядерными мобильными устройствами. Это сделало бы ICL более истинным преемником нынешнего WHL, а не CFL. Ice Lake также будет иметь графику Gen11 и будет иметь стандартный дизайн 64 EU, что сделает его первым графическим процессором Intel класса TFLOPS.В Ice Lake также может появиться поддержка PCIe Gen4, хотя изначально она была указана как функция сервера, поэтому она может быть реализована или не реализована в мобильных чипах.

Intel Comet Lake несет 14-нм фонарик после обновления Coffee Lake

Comet Lake (CML, 14 нм ++, 10-е поколение Core, 2020): Это новое дополнение к плану развития клиентских процессоров Intel (спасибо, Tom’s Hardware) , и, очевидно, мы настроены на еще один возврат к 14 нм ++ от Intel (или сейчас это 14 нм +++? Кажется, я сбился с пути).Это будет пятый этап «оптимизации» Intel для 14 нм (если вы не сгруппируете CFL и CFL-R под одним обновлением). Излишне говорить, что это не повышает уверенность в развертывании 10-нанометрового стандарта Intel, поскольку, похоже, Comet Lake возьмет на себя задачу обновления основной настольной платформы Intel в следующем году. Ой.

Подобно тому, как CFL-R добавила еще два ядра в Coffee Lake, последние утечки показывают, что Comet Lake расширяет основные процессоры Intel, добавляя до 10-ядерных / 20-поточных конструкций.Это, вероятно, необходимо, если Intel надеется предотвратить конкуренцию со стороны грядущих компонентов AMD Ryzen 3000, которые должны предоставить 16-ядерные / 32-поточные компоненты для сокета AM4. Однако даже если Comet Lake улучшит количество ядер и производительность, чтобы идти в ногу с AMD, это произойдет с опозданием на шесть месяцев.

Будет ли Comet Lake работать с существующими материнскими платами на чипсетах LGA1151 серии 300 или потребуется новая платформа, пока неизвестно. Comet Lake также будет использоваться для мобильных частей серий H / U / Y (2/4/6-ядерные).

Tiger Lake (TGL, 10 нм ++, 11th Gen Core ?, 2020?): Следующим за Ice Lake является Tiger Lake, в котором предполагается использовать 10-нм техпроцесс Intel третьего поколения. Об архитектуре известно немного, кроме того, что изначально планировалось перейти на графику Gen12. В зависимости от того, что происходит с ICL, TGL может либо двигаться вперед, либо отбрасываться назад. Набег Intel на более производительные графические компоненты в 2020 году также может повлиять на будущие разработки графических процессоров.

Изображение предоставлено Pexels.com

Rocket Lake (RCL, 14nm ++++ ?, 11th Gen Core ?, 2021?): Еще одно недавнее добавление к определенным дорожным картам — Rocket Lake, которое в седьмом раунде выходит на 14 нм. Да, семь: BDW, SKL, KBL, CFL, CFL-R, CML, а теперь и RCL. Rocket Lake пока не отображается на многих дорожных картах, и все источники, похоже, указывают на Tweakers и предполагаемую утечку слайдов через Dell. Это «коммерческая» дорожная карта, поэтому это может быть реализация Comet Lake для конкретного бизнеса, а не новый дизайн. Я бы не стал слишком много думать о его существовании, поскольку выпуск нового 14-нм дизайна в 2021 году кажется нелепым.С другой стороны, случались и более странные вещи (* кашель * Кэннон-Лейк * кашель *).

Олдер Лейк (ADL, 10 нм?, 12-е поколение?, 2021?): Мы сейчас глубоко неизвестны, и все, что у нас сейчас есть, — это базовые кодовые имена. По некоторым слухам и утечкам, после Тигрового озера следует Олдерское озеро. Это как минимум два года назад, возможно, это будет четвертая итерация 10-нм, и еще мало что известно.

Meteor Lake (MTL, 7-нм, 13-е поколение?Деталь будет называться Meteor Lake и должна выйти в 2022 году. Если ничего не изменится, что, судя по Cannon Lake и 10-нанометровому переходу, вполне возможно.

Имейте в виду, что хотя AMD (TSMC) уже производит 7-нм детали, физические характеристики 7-нм техпроцесса TSMC, похоже, больше соответствуют планам Intel по 10-нм техпроцессу, так что Intel не обязательно на три года позади. Тем не менее, это на огромное изменение по сравнению с 22-нанометровым запуском, когда Intel фактически на три года опережала конкурентов в области технологических процессов.

Прототип Intel Lakefield, изображение любезно предоставлено Intel

Вот и все, что касается процессоров Intel Lake — или, по крайней мере, всех основных настольных и мобильных вариантов. Я пропустил низкопроизводительные конструкции с низким энергопотреблением, такие как Apollo Lake, Gemini Lak, Lakefield, Skyhawk Lake и Elkhart Lake, а также конструкции только для серверов. Даже без них у Intel все еще есть целая дюжина различных озер для ЦП для вашего удовольствия от плавания.

Возможно, еще более шокирующим является то, что большинство из пяти поколений процессоров Intel работают по единому техпроцессу: 14-нм.Однако подробное изучение различных технологических процессов — это тема для другого дня. Может быть, на следующей неделе.

Intel в настоящее время ломает голову над 10-нанометровым барабаном и заявляет, что в этом году мы увидим массовые поставки, но похоже, что большая часть этих массовых поставок будет для ультрапортативных ноутбуков. Это не обязательно плохо — более половины всех проданных ПК сейчас составляют ноутбуки, хотя в этой цифре явно преобладают бизнес-пользователи. Но когда дело доходит до компьютерных игр, по-прежнему трудно переживать скачок цены, если смотреть на настольный ПК среднего уровня по сравнению с ноутбуком сопоставимой производительности.

Тем временем AMD пытается добиться превосходства процессоров Intel, и все указывает на то, что у нее есть 7-нм компоненты Ryzen 3000, готовые к развертыванию в следующем месяце. Это похоже на неспокойные времена для Intel и ее дорожных карт процессоров, но даже с 10-нанометровыми задержками Intel все еще держится за корону производительности по ядрам. Однако это может измениться в ближайшие месяцы, и не удивляйтесь, если это, в свою очередь, приведет к изменениям в планах Intel на будущее.

Почему Intel выпускает 14-нм чипы, а AMD — 7-нм? Что случилось с лидером Intel по размеру функций? : hardware

AMD всегда была более смелой в отношении новых технологий

AMD была очень хороша с Athlon, в то время как Intel играла с Pentium4 / Rambus / Netburst.AMD была отброшена обратно в песок после того, как Intel отбросила это, чтобы начать серию Core. Не говоря уже о том, что они никогда не получили бы никакой поддержки, поскольку Intel платила OEM-производителям, чтобы они оставались с ними во всем, а AMD никогда не могла масштабировать собственное производство.

Ryzen оказался фантастическим, потому что они предлагают определенные SKU по гораздо более низким ценам, которые Intel зарезервировала для своих серверов / рабочих станций, которые они не предлагали широким массам. Но AMD достигла этого пути довольно болезненно — они отказались от своих фабрик и довольно долго провалились, в то время как Intel убежала с рынком настольных компьютеров / ноутбуков / серверов.

О закате Intel в долгосрочной перспективе много говорят. Ключевым моментом является то, что они упустили всю мобильность, в которой было разделено производство процессора / дизайн, потребность в большей оптимизации мощности / производительности и множество инноваций, которые привели к тому, что Apple (и другие) наняли много сотрудников. талантов, которые Intel использовала. Отеллини сказал, что это была его самая большая ошибка, когда он отказался от Apple, чтобы сделать их чипы для них. Если бы он принял это и нашел способ заставить это в глотку компании, они стали бы менее зависимы от жирных премий, которые они получают при каждой продаже процессоров Intel для рабочих станций / серверов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.