Intel допустила деякі помилки у проєктуванні та виробництві протягом останніх кількох років, надаючи таким конкурентам, як AMD, певну перевагу, і тепер піонер архітектури x86 знаходиться в розпалі амбітного п’ятирічного плану, щоб відновити лідерство у виробництво мікросхем, пише The Register.

Компанія робить ставку на Intel 4, технологічний процес, раніше відомий як 7-нм техпроцес виробника. Intel планує використовувати його для продуктів, які вийдуть на ринок наступного року, включаючи літографію для процесорів Meteor Lake для ПК і серверних мікросхем Granite Rapids.

Раніше Intel обіцяла, що Intel 4 забезпечить 20% покращення продуктивності на Ват у порівнянні з Intel 7, техпроцесом, раніше відомим як 10-нм Enhanced SuperFin, який використовується для виробництва процесорів Alder Lake і нещодавно відкладених серверних чипів Sapphire Rapids.

Бен Селл, виконавчий директор, відповідальний за розробку Intel 4, сказав, що техпроцес розвивається добре, і що його команді вдалося досягти приблизно 21,5% підвищення продуктивності для Intel 4 у порівнянні з Intel 7 при тій же потужності. І навпаки, Intel 4 може забезпечити той самий рівень частоти, що й Intel 7, використовуючи на 40% менше енергії.

Одним з досягнень команди Селла для підвищення частоти Intel 4 є 2-кратне збільшення місткості конденсатора метал-ізолятор-метал, який є будівельним блоком, що Intel використовувала для чипів з 14-нм процесом, дебютувавшим ще у 2014 році з процесором Broadwell.

Збільшення місткості призводить до меншої кількості великих коливань напруги, що, своєю чергою, збільшує доступну напругу для процесора і дозволяє йому працювати на вищій частоті.

Хоча підвищення продуктивності має першорядне значення для нового виробничого техпроцесу, важливі також зниження витрат і підвищення надійності виготовлення мікросхем. З цього приводу Селл каже, що його команда досягла значного прогресу завдяки використанню в Intel 4 літографії EUV, передового процесу, який використовує екстремальне ультрафіолетове світло для витравлення чипа на кремнії.

За словами Селла, у порівнянні з виробництвом, яке Intel використовувала для попередніх техпроцесів, EUV дозволив Intel спростити літографію. На практиці це означає, що компанія може зменшити кількість шарів, необхідних для розміщення мікросхем на кремнієвих пластинах, з п’яти до одного.

«Тепер усе можна надрукувати одним шаром, щоб отримати точно таку ж структуру», — заявляє Бен Селл.

Використання EUV також призводить до підвищення продуктивності виробництва, а це означає, що кількість пластин з дефектами зменшиться. Інша перевага EUV полягає в тому, що він знизить витрати Intel на виготовлення чипів для продуктів, які використовують Intel 4, хоча саме використання EUV є дорогим. Проте він дозволяє зменшити кількість залучених інструментів та кроків, які потрібні для виробництва чипів.

«Є багато інших інструментів, окрім для літографії, які ми маємо на нашій фабриці, і багато з них вже не потрібні, якщо об’єднати все в один крок», – каже Бен Селл.

Цей спрощений процес може дозволити Intel збільшити свої виробничі потужності, вважає він.

«Це означає, що вам потрібно менше простору для чистих приміщень. Таким чином, загалом, вам або потрібно будувати менше таких виробничих просторів, або ви можете отримати більше продукції з кожного заводу», – пояснює Селл.

Ці та інші вдосконалення процесу являють собою більш модульний підхід, який Intel використовує до того, як вона розробляє нові техпроцеси. Це велика зміна в порівнянні з більш агресивним підходом, який виробник мікросхем раніше використовував для розробки техпроцесів, що призвело до того, що Intel зазнав серйозних помилок і затримок з 10-нм і 7-нм техпроцесами протягом останніх кількох років.