Intel wird ein Jahr vor TSMC eine leistungssteigernde Funktion in seine Chips einbringen

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Im Oktober 2021 sagte Intel-CEO Pat Gelsinger, dass Intel bis 2025 die Prozessführerschaft von TSMC und Samsung Foundry zurückerobern werde. Intel möchte TSMC und Samsung Foundry im Auftragsgießerei-Segment der Branche herausfordern. Eine Auftragsgießerei übernimmt die Chipdesigns von Fabless-Chipdesignern (Fabless bedeutet, dass sie keine eigene Fertigungsstätte besitzen, wie zum Beispiel Apple) und stellt den Chip her. TSMC ist der Weltmarktführer, gefolgt von Samsung Foundry.
Derzeit liefern sowohl TSMC als auch Samsung Foundry 3-nm-Chips aus und in der zweiten Hälfte des nächsten Jahres könnten beide 2-nm-Chips in Massenproduktion herstellen. Später in diesem Jahr, laut Der bunte NarrIntel wird seinen 20A-Prozess (entspricht 2 nm für TSMC und Samsung Foundry) verwenden, der zum Bau der Arrow Lake PC-Chips von Intel verwendet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird Intel also die Prozessführerschaft innehaben, und das wird sich erst im nächsten Jahr fortsetzen, wenn Intel seinen 18A-Prozessknoten vorstellt, was 1,8 nm entspricht, wenn man ihn mit TSMC und Samsung Foundry vergleicht. Die beiden letztgenannten werden ihren 2-nm-Knoten in der zweiten Hälfte des nächsten Jahres vorstellen.

Die Prozessknoten von Intel werden von 20 A in diesem Jahr auf 14 A im Jahr 2027 steigen

Es wird erwartet, dass im Jahr 2027 alle aufholen werden, wenn Intels 14A (1,4 nm) mit der 1,4 nm-Ausgabe von TSMC und Samsung Foundry zusammentrifft. Die Quintessenz ist, dass die Größe der mit diesen Chips verwendeten Transistoren kleiner wird, wenn der Prozessknoten kleiner wird. Das bedeutet, dass mehr Transistoren in eine Komponente passen. Je mehr Transistoren sich in einem Chip befinden, desto leistungsfähiger und/oder energieeffizienter ist ein Chip.
Intel wird nächstes Jahr seinen 18A-Prozessknoten vorstellen – Intel wird ein Jahr vor TSMC eine leistungssteigernde Funktion in seine Chips einführen

Intel wird nächstes Jahr seinen 18A-Prozessknoten vorstellen

Aber ab der 20A-Produktion später in diesem Jahr wird Intel mit einer Schlüsselfunktion, die der amerikanische Chiphersteller PowerVia nennt (auch bekannt als Backside Power Delivery), einen kleinen Vorsprung gegenüber TSMC und Samsung Foundry haben. Es wird erwartet, dass TSMC diese Technologie mit seinem N2P-Knoten nutzt, den es ab 2026 nutzen wird. Samsung Foundry wird angeblich Backside Power Delivery auf einem bestimmten Knoten nutzen, der nächstes Jahr auf den Markt kommt, obwohl Samsung Foundry dies nicht bestätigt hat.

Was ist PowerVia? Die meisten kleinen Drähte, die einen Chip mit Strom versorgen, befinden sich auf allen Schichten, aus denen eine Siliziumkomponente besteht. Da diese Chips immer leistungsfähiger und komplexer werden, konkurrieren die Drähte oben, die mit den Stromquellen verbunden sind, mit den Drähten, die die Komponenten verbinden. Dies führt zu Energieverschwendung und geringer Effizienz.

PowerVia verlegt die Drähte, die die Chips mit Strom versorgen, auf die Rückseite des Chips. Dadurch können die Taktraten um 6 % erhöht werden, was zu einer höheren Leistung führt. Hinzu kommt die Leistungssteigerung durch die Verwendung eines fortschrittlicheren Prozessknotens, und das Ergebnis ist ein leistungsstärkerer Chip, der zum Betrieb eines leistungsstärkeren Geräts verwendet wird.

Intel ist das erste Unternehmen, das seine High-NA Extreme Ultraviolet Lithography-Maschine in Empfang nimmt

Gelsinger, CEO von Intel, sagte: „Ich habe das gesamte Unternehmen auf 18A gesetzt.“ Intel erwartet, dass die Leistung und Effizienz seines 18A-Knotens die Besten von TSMC übertreffen wird. Intel hat außerdem einen Vertrag mit Arm unterzeichnet, der es den Chipdesign-Kunden von Arm ermöglicht, SoCs mit geringem Stromverbrauch auf Basis des 18A-Prozessknotens von Intel zu bauen. Letzten Monat stimmte Intel zu, im 18A-Prozess einen maßgeschneiderten Chip für Microsoft zu bauen. Vier namentlich nicht genannte große Unternehmen (es ist nicht klar, ob Microsoft eines der vier ist) haben sich verpflichtet, Intel ihre Chips im 18A-Verfahren produzieren zu lassen.

Die älteren EUV-Geräte haben eine Apertur von 0,33 (entspricht einer Auflösung von 13 nm) und die High-NA-Geräte haben eine Apertur von 0,55 (entspricht einer Auflösung von 8 nm). Durch die Übertragung eines Musters mit höherer Auflösung auf einen Wafer könnte die Gießerei vermeiden, einen Wafer zweimal durch die EUV-Maschine laufen zu lassen, um zusätzliche Funktionen hinzuzufügen, was sowohl Zeit als auch Geld spart. Während TSMC und Samsung Foundry beide eine der High-NA-Maschinen bei ASML bestellt haben, wird Intel wahrscheinlich zuerst die zeitsparende Lithographiemaschine nutzen können.

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