D1X Mod 3: Intel запускает новое производство в Орегоне и делится планами на будущее

На данный момент Intel продолжает расширять свое производство и инвестирует миллиарды долларов в новые производственные мощности. Компания расширяет заводы в Аризоне (США) и Ирландии, в Огайо Intel планирует построить новый завод за $20 млрд. на первом этапе, в случае же Германии Intel инвестирует $17 млрд. в новый мега-завод в Магдебурге помимо вложений в дополнительные проекты в Италии, Франции, Испании и Польше. Конечно, в указанных суммах фигурируют не только деньги Intel, но и различные субсидии.

Intel сообщила о расширении завода D1X в Портленде (штат Орегон). Здесь на площадке Ronler Acres будут задействованы новейшие технологии в сфере производства и корпусировки кристаллов. D1X Mod 3 будет уже третьим этапом расширения, что обойдется Intel в $3 млрд. Компания планирует создать дополнительные 25.000 квадратных футов (2.322 м²) "чистой комнаты". Что примерно соответствует 3,5 футбольным полям.

Заводе Mod 3 станет площадкой для отработки будущих технологий. Intel уже объявила планы по производству Intel 20A и Intel 18A. В случае техпроцесса Intel 3 есть определенный прогресс, поскольку производство на его основе начнется уже во второй половине 2023. На заводе Mod 3 уже устанавливаются машины экспонирования и другое оборудование. Процесс оснащения будет идти весь 2022 год, после чего завод приступит к производству чипов.

Завод в Портленде D1X станет площадкой для внедрения новых техпроцессов, которые затем будут переноситься на другие фабрики. В том числе и на завод в немецком Магдебурге, где на 2027 год намечено производство по техпроцессу Intel 18A и последующим.

Кроме официального запуска строительства Mod 3, Intel также анонсировала о переименовании площадки Ronler Acres в Гордон Мур (Gordon Moore Park). Гордон Мур является соучредителем Intel, а также основоположником "закона Мура". С апреля 1979 до апреля 1987 Гордон Мур работал в должности главного исполнительного директора (CEO) Intel, а также входил в совет директоров.

Впрочем, хотя исследования и разработки новых техпроцессов консолидируются в США, новые микроархитектуры по-прежнему будут создаваться в Израиле. Что как раз было упомянуто в нашем интервью с Ади Йоаз, старшим архитектором производительных ядер Intel. Эффективные архитектуры разрабатываются в Остине, и на данный момент Intel пытается упрочить взаимодействие между разработчиками в США и Израиле, хотя сделать это не так просто.

После того, как Патрик Гелсингер занял должность главного исполнительного директора (CEO), Intel пересмотрела свой подход к производству. С одной стороны, компания будет фокусироваться на собственных сильных сторонах, в том числе на известной системе тик-так. С другой стороны, будут использоваться и производственные мощности партнеров. В 2024 году компания планирует догнать конкурентов по соотношению производительности на ватт (имеются в виду техпроцессы), а в 2025 году вновь выйти в лидеры.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Разработка Intel 18A, подробности PowerVia

В рамках анонса D1X Mod 3 Intel также поделилась грядущими планами производства. В ближайшие четыре года будут введены пять новых техпроцессов с разными размерами транзисторов.

У нынешних техпроцессов вплоть до Intel 3 компания будет придерживаться классических транзисторов FinFET, разве что увеличит долю слоев с экспонированием EUV. Здесь нет ничего нового, эти планы были озвучены еще летом прошлого года. Но есть одна деталь.

Вместо запуска производства Intel 18A в 2025 году, компания планирует стартовать его уже во второй половине 2024. Данный сдвиг можно только приветствовать, причем Intel уверена, что находится на правильном пути.

С 2025 года для экспонирования кристаллов будет использоваться новое поколение машин EUV (0,55 NA - High NA). Производителем машин EUV является ASML, причем Intel подписала контракт на эксклюзивную поставку соответствующих первых устройств. Но Intel подразумевает здесь гибкий подход, то есть меньшие техпроцессы могут изготавливаться не только на машинах EUV 0,55 NA. Если с 0,55 NA (High NA) возникнут проблемы, то может использоваться и оборудование 0,33 NA).

Не все читатели представляют себе масштаб времени, которое уходит на разработку нового техпроцесса. Здесь Intel тоже внесла некоторые пояснения. За шесть лет до начала производства стартует этап разработки. Его сопровождает этап исследования новых материалов (CR, Components Research). За три года проясняется вопрос производства, затем происходит поэтапное внедрение нового техпроцесса.

Сразу же после начала разработки нового техпроцесса проект передается подразделению LTD (Lead Technology Department). Оно будет курировать проект на всех этапах до массового производства. За финальный этап отвечает подразделение MFG (Manufacturing Group), которое обеспечивает внедрение нового техпроцесса в массовое производство.

Тестовое производство Intel по интеграции PowerVia

На следующей диаграмме показано, какие шаги Intel планирует в ближайшие годы, и как компания будет соединять технологии FinFET, RibbonFET и PowerVia.

Intel 4 и Intel 3 будут производиться по нынешней технологии FinFET. С техпроцессом Intel 20A уже анонсирован переход на RibbonFET (транзисторы GAA), как и тестовое производство PowerVia. Теперь Intel дала некоторые подробности.

Intel планирует запустить тестовое производство PowerVia, которое теоретически может использоваться и для финальных продуктов. Но Intel на такой шаг не пойдет, поскольку PowerVia на массовых чипах начнут впервые применяться с техпроцессом Intel 20A. Хотя Intel изначально протестирует PowerVia с техпроцессом Intel 3, после чего перенесет их на 20A. Для техпроцессов Intel 20A и Intel 18A подача питания через PowerVia будет использоваться повсеместно.

PowerVia - новая технология подачи питания на чип. До сих пор проводящие дорожки и каналы на кристалле располагались с одной стороны, там же, где и элементы логики, то есть транзисторы. Но при этом могли возникать помехи из-за взаимного влияния множества проводников питания и компонентов логики, то есть металлических слоев транзисторов. Все же следует помнить, что чип содержит несколько миллиардов транзисторов. С помощью PowerVia теперь можно использовать обратную сторону кристалла/подложки. То есть элементы логики и интерконнекты располагаются по-прежнему с лицевой стороны, а компоненты питания уже с противоположной. Причем сквозные проводники TSV для PowerVia будут в 500 раз меньше, чем использующиеся сегодня TSV в корпусировках.

Таким образом область кристалла с транзисторами (front end) больше не будет располагаться в сверху под распределителем тепла, как в случае техпроцессов Intel 4 и Intel 3 на диаграмме. В будущем данная область front-end будет расположена по центру "бутерброда" из сигнальных слоев (signal layers) и задней части back-end (PowerVia). Intel в ближайшие годы предоставит подробности новой технологии.