Новые планы Intel до 2023 года: GPU выйдут в 2021 по 7-нм техпроцессу

На вчерашнем мероприятии Investor Day Intel раскрыла неожиданно детальные планы по представлению грядущих продуктов и техпроцессов. После многочисленных задержек с 10-нм техпроцессом, Intel желает вернуться к своей сильной стороне, то есть к лидерству не только по архитектуре чипов, но и по техпроцессам. Опубликованные планы простираются до 2023 года, в них упоминается несколько итераций 10- и 7-нм техпроцессов.

Но начнем с нынешнего состояния и краткосрочных планов Intel на ближайшие месяцы. Intel проявила самокритику, упомянув о ранее озвученных планах запустить в 2016 году 10-нм техпроцесс. Цели были весьма амбициозные: технологии Quad Patterning (SAQP), Contact over Active Gate (COAG), интерконнекты из кобальта и новые технологии упаковки EMIB второго поколения и Foveros. Но интереснее всего увеличение в 2,7 раза плотности упаковки транзисторов.

В реальности брешь между 14- и 10-нм техпроцессами пришлось закрывать многочисленными 14-нм итерациями (14 nm+, 14 nm++ и т.д.). Данные оптимизации позволили улучшить производительность до 20%. Intel здесь подразумевает переход от Broadwell до Whiskey Lake. Что несколько скомпенсировало отсутствие 10-нм техпроцесса.

Единственные вышедшие 10-нм процессоры, а именно Cannon Lake с отключенными функциональными блоками, забыты. Intel посчитала нужным начать 10-нм отсчет с процессоров Ice Lake для ноутбуков, которые будут представлены в июне. Для 10-нм техпроцесса тоже планируется несколько волн оптимизации, и с каждой на рынок будут выходить обновленные процессоры. Кроме мобильных и настольных процессоров здесь стоит упомянуть CPU Xeon, GPU, ASIC и FPGA.

В 2019 году и также в 2020 чипы по 14-нм будут по-прежнему производиться. Интересно, что по потенциалу производительности собственного 14-нм техпроцесса Intel проводит параллели с N10, то есть 10-нм техпроцессу TSMC. К концу 2019 года можно ожидать выход на рынок первых систем на CPU Ice Lake, а в первой половине 2020 за ними последуют серверы Ice Lake. Здесь Intel проводит параллель с техпроцессом TSMC N7 (7 нм). Опять же, хотелось бы сослаться на наше сравнение 10- и 14-нм техпроцессов Intel, TSMC и Samsung. При сравнении техпроцессов следует полагаться не только на размер транзисторов, но и на другие характеристики, в том числе плотность расположения транзисторов.

Первые 7-нм продукты выйдут уже в 2021 году. Однако первыми 7-нм кристаллами станут отнюдь не процессоры, а GPU для дата-центров на архитектуре X^e. Причем упаковка будет опираться на новую технологию Foveros.

Intel учится на ошибках

Одно можно сказать точно: Intel научилась на первых ошибках 10-нм техпроцесса, поэтому на весьма агрессивном пути перехода на 7 нм "подводных камней" уже не будет.

По сравнению с 10-нм техпроцессом, первый 7-нм техпроцесс даст повышение плотности в два раза. При переходе с 14 нм на 10 нм Intel планировала увеличение плотности расположения транзисторов в 2,7 раза. Как и в случае 14 нм и 10 нм, Intel планирует внести множество оптимизаций на уровне транзисторов. Intel планирует упростить правила дизайна чипов, что должно облегчить переход между отдельными стадиями техпроцесса. Intel собирается использовать для 7-нм техпроцесса глубокий ультрафиолет (EUV) и следующее поколение технологий Foveros и EMIB, которые сначала будут "обкатываться" на 10 нанометрах.

Новые планы CPU

В сегменте потребительских продуктов Intel подтверждает выход Ice Lake и Lakefield в этом году. В следующем году запланирован переход на Tiger Lake. Здесь уже будут использоваться новые ядра Sunny Cove, а графика опираться на новую архитектуру X^e.

Здесь Intel вырисовывает довольно дальнюю перспективу, так как на настольном сегменте в ближайшие недели можно ожидать новых процессоров Comet Lake. А Ice Lake и Lakefield на слайде изначально будут ориентированы на мобильный сегмент.

В случае GPU цель Intel на 2020 год остается прежней, хотя и размывается. Процессоры Tiger Lake в 2020 году уже будут оснащаться встроенной графикой на основе архитектуры X^e. Первые дискретные GPU ожидаются тоже в 2020 году, хотя Intel пока говорила лишь о вариантах для дата-центров. Насчет потребительских/игровых GPU Intel по-прежнему хранит молчание. В 2021 году должны выйти первые GPU с 7-нм техпроцессом.

После небольшой сумятицы в 2019 году, Intel планирует активно развивать процессоры Xeon с инновациями в 2020 году и дальше. Первые Xeon на основе Ice Lake выйдут на рынок в первой половине 2020. Вместе с тем на рынке появятся и процессоры Cooper Lake. Intel в случае Cooper Lake планирует увеличить число ядер. Так Cooper Lake будут поддерживать ускорение BFloat16. Впечатление такое, что Intel выпускает практически одновременно две линейки, Ice Lake и Cooper Lake.

В 2021 году Intel планирует процессоры Sapphire Rapids, которые в 2022 году уступят место следующему поколению. Intel планирует ускорить темп представления новых продуктов с 5-7 кварталов до 4-5 кварталов.

Intel предоставила первые подробности Ice Lake-U и Tiger Lake-U

Многих удивило и то, что Intel решила поделиться техническими подробностями о процессорах Ice Lake-U (ICL-U) и Tiger Lake-U (TGL-U), что позволяет сравнить их с Whiskey Lake-U (WHL-U):

Процессоры Ice Lake-U будут примерно в два раза быстрее самых скоростных Whiskey Lake-U. С процессорами Tiger Lake-U Intel вновь желает удвоить производительность. Впрочем, с учетом пропорционального числа EU, это вполне ожидаемо.

Также Intel привела некоторые технические подробности Lakefield SoC. Они будут потреблять в режиме ожидания всего 2,6 мВт, но в режиме Boost под идеальными условиями энергопотребление может увеличиваться до 27 Вт. TDP рассчитан на 5 и 7 Вт. Ядро Sunny Cove с четырьмя ядрами Tremont позволит обрабатывать пять потоков одновременно. С процессорами Ice Lake-U Intel планирует ускорить оперативную память до LPDDR4-3733, Lakefield должен поддерживать LPDDR4-2133.

Intel поняла намеки и отреагировала

За последние месяцы Intel подверглась масштабной критике как конечных пользователей, так и прессы. Замалчивание проблем с 10-нм техпроцессом вряд ли можно назвать хорошим примером открытого подхода к клиентам. То же самое касается уязвимостей Spectre и Meltdown, которые будут сопровождать компанию еще несколько лет.

Но еще на Architecture Day in December 2018 Intel решила многое изменить. Это касается и планирования будущих продуктов, которые теперь будут не так сильно связаны с техпроцессами. На Investors Day Intel следует новой открытой политике, компания рассказала о планах на ближайшие 2-3 года.