Svelati i dettagli del nuovo nodo Intel 4
14 giugno 2022
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Densità raddoppiata ed aumento del 20% delle performance per il nuovo processo produttivo a 7 nanometri del colosso di Santa Clara.
Il percorso dei processi produttivi (o ‘‘nodi’’) di Intel sta arrivando ad un punto di svolta importante, come rivelato dalla Casa Blu al recentissimo 2022 IEEE VLSI Symposium, durante il quale si è alzato sipario sul nuovo nodo a 7 nm, denominato ‘‘Intel 4’’ o '‘I4’, il primo in casa blu ad utilizzare diverse nuove tecnologie, tra le quali una litografia ultravioletta estrema (EUV, peraltro già utilizzata dalla concorrenza come AMD, Samsung e TSMC). Questo nodo rappresenta il secondo passo della nuova roadmap di Intel, che ha come obiettivo lo sviluppo di ulteriori 4 nodi nei prossimi 4 anni.
Una nuova architettura #
Come dichiarato dalla compagnia, il nuovo nodo raddoppierà il numero di transistor - a parità di dimensioni - per un aumento delle performance per watt del 20% e frequenze superiori del 21,5% consumando la stessa quantità di energia (a 0,65V), dunque con un sensibile miglioramento dell’efficienza pari al 40%. La frequenza si stabilizza, invece, ad un incremento limitato del 10% in caso di tensioni elevate (0,84V).
I transistor Intel 4 lavorano su dimensioni decisamente minori rispetto alle controparti realizzate con il precedente processo produttivo Enhanced SuperFin (o nodo ‘‘Intel 7’’), come si evince dalla tabella e dalla slide riassuntive che seguono.
Come accennato in precedenza, la densità di transistor è raddoppiata rispetto al precedente nodo a parità di dimensioni (assestandosi a 200-250 milioni di transistor per millimetro quadrato), che in termini di SRAM, invece, si traducono in una riduzione della superfice dello 0,77.
La litografia EUV utlizzata porta con se i benefici di un ridotto numero di step di produzione, ed una diminuzione del 20% delle maschere di incisione rispetto al nodo precedente. Senza l’utilizzo di questa tecnologia, si pensi che il numero di queste maschere sarebbe cresciuto del 30% a causa del processo di multi-patterning decisamente complicato.
Parlando degli strati dei singoli transistor, il nuovo nodo Intel 4 vede ora 16 strati di metallo per porta logica, contro i 15 del processo precedente: il gate di tungsteno, i primi 4 strati di rame rivestito di cobalto (per migliori prestazioni rispetto al rame puro) ed i rimanenti in semplice rame puro.
Il debutto con Meteor Lake #
Sempre nel corso del medesimo evento, Intel ha rivelato che saranno i chip Core di 14esima generazione Meteor Lake i primi frutti del nuovo nodo, previsti nel corso del 2023 nelle versioni P (mobile), basati su architettura ibrida x86 e tecnologia di packaging Foveros 3D, gia utilizzata in precedenza dall’azienda dai tempi della controversa soluzione ARM Lakefield del 2020.