Computing mit Prozesstechnik und Packaging neu definieren

Die nächste Ära des Computing rückt dank Transistor- und Packaging-Innovationen immer näher.

Ein neues Paradigma für das mooresche Gesetz

Intel hat mit dem mooreschen Gesetz im PC-Zeitalter die Messlatte für Computing-Innovationen gelegt. Mit exponentiellem Datenwachstum steigt auch der Bedarf an leistungsstarken Chips, damit Daten in einer dezentralisierten Landschaft bewegt, gespeichert und verarbeitet werden können.

Das mooresche Gesetz ist so wichtig wie zuvor, aber es hat eine größere Bedeutung als augenscheinlich erkennbar. Intel unterstützt das datenzentrierte Zeitalter mit synchronisierten und aufeinander abgestimmten Fortschritten bei Transistoren, Packaging und Chipdesign. Kein anderes Unternehmen verfügt über eine solch hervorragende Grundlage, Innovationspipeline, interne Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten und den Vorteil eines Integrated Device Manufacturer – eine einzigartige Reihe sich ergänzender Fähigkeiten, die den Rahmen der Computing-Möglichkeiten neu definieren werden.

Transistoren: Quantensprünge in der Leistung

Mikroprozessoren sind möglicherweise das komplexeste Produkt, das von Menschen hergestellt wird. Die Produktion erfordert Hunderte von Schritten in der saubersten Umgebung der Welt, durchgeführt von erfahrenen Experten, die sorgfältig darin geschult sind, Atome und Moleküle zu bewegen.

Jeder Mikroprozessor besteht aus Milliarden winziger elektrischer Schalter, die Transistoren genannt werden. Mit der abnehmenden Größe von Transistoren werden Computergeräte intelligenter, schneller und effizienter. Schrumpfende Transistoren allein reichen jedoch nicht mehr aus, um eine enorme Leistungssteigerung zu ermöglichen. Zusätzlich sind radikale Design-Verbesserungen erforderlich.

Kleiner und schneller mit 3D-Transistoren

Mit unserer Führungsposition bei der Fertigung des FinFET hat Intel den 2D-Transistorkanal in die dritte Dimension gebracht und so die Steuerung der Elektronen, die durch den Kanal fließen, erheblich verbessert. Diese Transistoren arbeiten bei einer niedrigeren Spannung mit geringerem Leckstrom und bieten eine beispiellose Kombination aus verbesserter Leistung und Energieeffizienz. Dadurch sind Transistoren kleiner, schneller und verbrauchen weniger Strom als je zuvor. Wir haben den FinFET seit seiner Einführung vor fast einem Jahrzehnt kontinuierlich weiterentwickelt. Wir haben mit dem 10-nm-Knoten unsere dritte Iteration von FinFET-Transistoren auf den Markt gebracht und damit die Weiterentwicklung dieser Technik mit wichtigen Innovationen wie Contact Over Active Gate (COAG) fortgesetzt, die über das Transistorgerät hinaus, auf die Metallverbindungen und letztlich auf die Zellebene ausgeweitet wurde.

Einführung von PowerVia und RibbonFET

Neudefinition des FinFET

Nach jahrelanger Verfeinerung der FinFET-Plattform haben wir sie neu definiert, um mit unserer neuen SuperFin-Technik eine beispiellose Leistungssteigerung zu erreichen.

SuperFin nutzt eine Kombination von Innovationen im gesamten Prozess-Stack, vom Transistorkanal bis zu den oberen Metallschichten. Ein wichtiger Durchbruch ist der neue Super MIM-Kondensator, der eine 5-fache Kapazitätssteigerung innerhalb derselben Systemgröße ermöglicht (als Branchenstandard). Diese branchenweit einzigartige Technik führt zu einer Spannungsreduzierung, die in Kombination mit all diesen Innovationen fast die gleiche Leistung einer Full-Node-Transition ermöglichte.

Beschleunigung der Innovation

Heute entwickeln wir unseren Fahrplan weiter zu einem, der neue Innovations-Ebenen zeigt und sich in einem beschleunigten Tempo entwickelt, um einen Jahresrhythmus von Prozessverbesserungen zu ermöglichen.

Mit unserer neuen Intel 4- und Intel 3-Technik sind integrieren wir vollständig die EUV-Lithographie, die ein hochkomplexes optisches System aus Linsen und Spiegeln umfasst, das eine 13,5-nm-Wellenlänge des Lichts fokussiert, um unglaublich kleine Funktionen auf Silizium zu drucken. Dies ist eine enorme Verbesserung gegenüber der vorherigen Technik, die Licht in einer Wellenlänge von 193-nm nutzte.

Und mit Intel 20A läuten wir die Ära von Angstrom ein, indem wir zwei neue bahnbrechende Techniken, PowerVia und RibbonFET, einführen. PowerVia ist Intels einzigartige, branchenführende Implementierung der Stromversorgung auf der Rückseite. RibbonFET, Intels Implementierung eines Rundherum-Gate-Transistors, ist die erste neue Transistor-Architektur des Unternehmens, seit es 2011 FinFETS gegründet hat.

Was kann ein Produktname schon aussagen? Sehr viel!

Intel hat seine Prozessnamensgebung neu ausgerichtet, um eine genauere Sicht auf Prozessknoten in der Branche zu bieten und das Gleichgewicht der Energieeffizienz, Leistung und dem Bereich in zukünftigen Knoten besser widerzuspiegeln. Seit Jahrzehnten entspricht der „Knoten“-Name des Prozesses der tatsächlichen Länge bestimmter physischer Transistorfunktionen. Während die Branche vor vielen Jahren von dieser Praxis abgerückt ist, hat sie weiterhin dieses historische Muster der Zuweisung von Knotennamen mit verringerten Zahlen verwendet, die Maßeinheiten wie Nanometer hervorriefen. Intel aktualisiert sein Lexikon, um einen klaren und sinnvollen Rahmen zu erstellen, um Kunden zu helfen, eine genauere Ansicht von Prozessknoten in der Branche zu erhalten, um besser informierte Entscheidungen zu treffen.

Intel SuperFIN-Technik

Packaging: Ein Katalysator für Produktinnovation

Als physische Schnittstelle zwischen Prozessor und Hauptplatine spielt das Packaging eines Chips eine entscheidende Rolle bei der Leistung auf Produktebene. Fortschrittliche Packaging-Techniken ermöglichen die Integration verschiedener Computing-Engines über mehrere Prozesstechnologien hinweg und unterstützen so völlig neue Ansätze in der Systemarchitektur.

Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB)

Unsere Foveros-Packaging-Technik verwendet 3D-Stacking, um Logik-auf-Logik-Integration zu ermöglichen. So sind Entwickler enorm flexibel und können Technik-IP-Blöcke mit verschiedenen Speicher- und I/O-Elementen in neuen Geräteformaten kombinieren. Die Produkte können in kleinere Chiplets oder Kacheln unterteilt werden, in denen I/O-, SRAM- und Stromversorgungsschaltungen in einem Basis-Die hergestellt werden und leistungsstarke Logik-Chiplets darüber angeordnet sind.

Branchenweiter Pionier: 3D-Stacking mit Foveros

 

Unsere Foveros-Packaging-Technik verwendet 3D-Stacking, um Logik-auf-Logik-Integration zu ermöglichen. So sind Entwickler enorm flexibel und können Technik-IP-Blöcke mit verschiedenen Speicher- und I/O-Elementen in neuen Geräteformaten kombinieren. Die Produkte können in kleinere Chiplets oder Kacheln unterteilt werden, in denen I/O-, SRAM- und Stromversorgungsschaltungen in einem Basis-Die hergestellt werden und leistungsstarke Logik-Chiplets darüber angeordnet sind.

Wie? Hier finden Sie es heraus.

Packaging der nächsten Generation

Intels neueste Packaging-Funktionen machen neue Kundendesigns möglich. Unsere EMIB- und Foveros-Technik ermöglicht, in Kombination, die Verbindung verschiedener Chiplets und Kacheln mit im Grunde der Leistung eines einzigen Chips. Mit Foveros Omni erhalten Designer noch mehr Flexibilität für die Kommunikation bei Chiplets oder Kacheln in einem Paket.

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Integrierter Vorteil

Als Integrated Device Manufacturer (IDM) kombiniert Intel unsere leistungsstarken Computing-Engines mit führendem Packaging, um eine unübertroffene Produktintegration zu ermöglichen. Durch unsere ergänzenden Fähigkeiten können wir unser Design, unsere Prozesse und unser Packaging vollständig in Produkte integrieren, die wirklich die besten ihrer Klasse sind. Mit unserem Portfolio an CPUs, FPGAs, Beschleunigern und Grafikprozessor-Chips haben unsere Architekten die größte Flexibilität bei der Auswahl des richtigen Transistors für das Produkt.

Branchenweit erste Hybrid-Architektur

Der einzigartige Prozessor von Intel, Codename „Lakefield“, kombiniert eine Hybrid-CPU mit unserer 3D-Packaging-Technologie Foveros. Diese Architektur bietet mehr Flexibilität für Innovationen bei Design und Format.

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Sechs Säulen der technischen Innovation für die nächste Ära des Computing

Intels Innovationen lassen sich in sechs Säulen technischer Entwicklung einteilen, über die wir das Potenzial von Daten für die Branche und unsere Kunden voll ausschöpfen möchten.

Hinweise und Haftungsausschlüsse

Weitere Informationen über Intel Prozesstechnik-Innovation unter www.intel.com/ProcessInnovation.

Alle Produkt- und Service-Pläne, Roadmaps und Leistungsschätzungen können sich ohne vorherige Mitteilung ändern. Die Prognosen über zukünftige Knotenleistung und andere Metriken sind an sich ungewiss.

Dieses Dokument enthält zukunftsgerichtete Aussagen über die zukünftigen Pläne oder Erwartungen von Intel, einschließlich ihrer Roadmaps der Prozess- und Verpackungstechnik. Diese Angaben beruhen auf den aktuellen Erwartungen und beinhalten viele Risiken und Ungewissheiten, die dazu führen könnten, dass sich tatsächliche Resultate wesentlich von den in solchen Angaben genannten oder angedeuteten Resultaten unterscheiden. Weitere Informationen über die Faktoren, die zu einem wesentlichen Unterschied der tatsächlichen Resultate führen könnten, finden Sie auf www.intc.com in unseren zuletzt veröffentlichten Geschäftsergebnissen und SEC-Berichten.

Die Funktionsmerkmale und Vorteile von Intel® Technik-Features hängen von der Systemkonfiguration ab und können geeignete Hardware, Software oder die Aktivierung von Diensten erfordern. Die Leistungsmerkmale variieren je nach Systemkonfiguration. Kein Produkt und keine Komponente bieten absolute Sicherheit. Informieren Sie sich beim Systemhersteller oder Einzelhändler oder auf intel.de.

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