Компания Intel представила технические подробности, касающиеся будущего техпроцесса Intel 4, которой найдёт применение в процессорах Meteor Lake, запланированных на 2023 год. По утверждению компании, новая производственная технология позволит увеличить тактовые частоты более чем на 20 % при сохранении того же энергопотребления, как у чипов, выпущенных по процессу Intel 7.
Запуск техпроцесса Intel 4 — ключевой для компании этап в пятилетнем плане по возвращению технологического лидерства. Поэтому при разработке очередного техпроцесса Intel не ставила перед собой таких агрессивных целей, как при освоении 10-нм технологии, с которой в своё время возникли существенные проблемы. С вводом в строй Intel 4 компания рассчитывает увеличить плотность размещения транзисторов на кристалле вдвое (по сравнению с Intel 7), тогда как для технологии 10 нм целевым коэффициентом масштабирования было 2,7x.
До переименования техпроцесс Intel 4 ассоциировался с производственными нормами 7 нм, однако важный шаг вперёд в этом техпроцессе кроется не столько в уменьшении размеров транзисторов, сколько в использовании EUV-литографии — впервые для Intel. Внедрение литографии в глубоком ультрафиолете позволяет сократить число производственных шагов — там, где для экспонирования требовалось несколько этапов иммерсионной фотолитографии, теперь можно будет обходиться лишь одним. Это не только ускорит производственный цикл, но и снизит количество ошибок, а следовательно, увеличит выход годных кристаллов.
EUV-литография в рамках Intel 4 будет применяться лишь для отдельных критически важных слоёв кристалла. Но даже на первом этапе её внедрение позволит на 20 % сократить количество используемых фотошаблонов и на 5 % — снизить количество технологических шагов. Для сравнения: без внедрения EUV-сканеров техпроцесс Intel 4 был бы примерно на 30 % сложнее и продолжительнее, нежели Intel 7.
Увеличить интенсивность применения EUV-литографии для большего числа слоёв Intel планирует на следующем шаге, при переходе на технологию Intel 3. При этом она останется совместимой с Intel 4 на уровне библиотек, что позволит легко переносить производство чипов между этими техпроцессами.
Ещё одно важное улучшение, которое сделано в рамках Intel 4, касается изменения материала межсоединений на критических участках. Новый материал Intel называет «усовершенствованной медью» — межсоединения выполнены из чистой меди, но с танталовым барьером и кобальтовым покрытием. Такое сочетание материалов снижает сопротивление и электромиграцию в проводниках и гарантирует их службу более 10 лет без деградации под нагрузкой.
Благодаря внедрению Intel 4, производитель рассчитывает довести плотность размещения транзисторов до 160 млн на мм2, что примерно на четверть выше плотности, обеспечиваемой техпроцессом TSMC N5, который будет использоваться, в частности, при выпуске AMD Zen 4. При этом Intel обещает, что новая технология позволит нарастить частоты кристаллов на 21,5 % по сравнению с продуктами, выпущенными по процессу Intel 7, при сохранении того же уровня энергопотребления. Или же снизить энергопотребление и тепловыделение на 40 % при сохранении неизменной частоты.
Как следует из имеющейся информации, техпроцесс Intel 4 будет применяться в базовых «вычислительных» кристаллах Meteor Lake — процессорах, которые собираются из нескольких кристаллов с использованием технологии 3D-монтажа Foveros. Intel утверждает, что освоение Intel 4 идёт по плану, и первые образцы Meteor Lake уже не просто существуют, но и могут загружать ОС.
Выход Meteor Lake запланирован на 2023 год, массовое производство чипов по техпроцессу Intel 4 сначала будет развёрнуто на площадке в Хиллсборо, а затем и в Ирландии.
Источник: 3dnews.ru
