Intel cambia su lenguaje de fabricación al pasar a los angstroms

Intel dijo el lunes que está cambiando por completo la forma en que se han definido, discutido y evaluado las generaciones de sus microprocesadores, allanando el camino para que los chips se midan en angstroms, no en nanómetros.

0
20

En concreto, Intel está reescribiendo la terminología asociada a su tecnología de procesos, según dijo en una presentación de «Intel Accelerated». A partir de ahora, la tecnología de 10nm «enhanced SuperFIN» de Intel se llamará «Intel 7», situándola mentalmente en el mismo nivel que la misma tecnología de proceso de 7nm que utiliza AMD para sus chips Ryzen. Intel comenzó a señalar este cambio en marzo, pero hoy es oficial.

Es un ejercicio de marca, pero con razones técnicas detrás. Durante años, una de las formas en que los gigantes de los chips, como Intel y AMD, han definido la evolución de sus productos ha sido a través de nodos o generaciones de procesos: primero en términos de micras, luego de nanómetros, como el proceso de 14nm que Intel ha luchado por superar. Pero lo que define un proceso de «7nm» se ha vuelto cada vez más abstracto, hasta el punto de que algunos, como Intel, argumentan que el término ha perdido esencialmente su significado. En su lugar, Intel distinguirá los nodos de proceso por una nueva métrica: el rendimiento por vatio.

El anuncio de Intel del lunes incluye tres componentes importantes. En primer lugar, Intel simplemente abandona la forma tradicional de definir los nuevos nodos de proceso, cambiando la forma de hablar de sus productos. En segundo lugar, el anuncio marca el fin de la era de los «nanómetros», y se adelanta a la definición de los chips basada en los angstroms. Por último, Intel se atreve a afirmar que recuperará lo que denomina liderazgo en fabricación para el 2025.

La «vieja forma» de definir el proceso de fabricación de Intel: utilizando micras y nanómetros.

El nuevo lenguaje de la fabricación de chips de Intel
Las tecnologías de fabricación de Intel se conocerán a partir de ahora como «Intel 7», «Intel 4», «Intel 3» y, a continuación, «Intel 20A». Se definirán principalmente por la mejora del rendimiento por vatio con respecto a la generación anterior. Un representante de Intel añadió que también se definirán con una «mejora de área como parámetro técnico clave», pero dijo que la empresa no proporcionaría esas cifras.

Tradicionalmente, lo que llamamos «nodo de proceso» o «tecnología de proceso» era solo la longitud de la puerta de un transistor individual, el bloque de construcción fundamental de los circuitos integrados. A medida que la fabricación de semiconductores mejoraba, el tamaño de las puertas individuales se reducía. Eso permitió la Ley de Moore: el axioma de que el número de transistores en un área fija de un chip se duplica cada 18 o 24 meses. Pero, como señaló ExtremeTech en un artículo del 2019, la última vez que la longitud de las puertas coincidió con el nodo de proceso fue en 1997. En cambio, con el tiempo, los fabricantes de chips comenzaron esencialmente a reemplazar las longitudes de puerta «reales» con «equivalentes», ya que las formas de comparar los procesos de fabricación se volvieron cada vez más complejas, involucrando tamaños de celdas SRAM, ancho de aletas, paso mínimo de metal y más. Sin embargo, ninguno de estos factores se utiliza en la conversación general.

Ahora, sin embargo, éste será el lenguaje que utilice Intel para hablar de los nuevos nodos de proceso:

El nuevo léxico de fabricación de Intel: Intel 7, Intel 4 e Intel 3.

La tecnología «SuperFIN» de 10 nm de Intel se denominará simplemente así. Pero la tecnología «SuperFIN mejorada» utilizada en el próximo chip Alder Lake se llamará ahora simplemente «Intel 7», y se definirá simplemente como un 10 a 15% más eficiente en rendimiento por vatio. El Dr. Sanjay Natarajan, vicepresidente senior y codirector general de Desarrollo de Tecnología Lógica de Intel, dijo que la relación no es totalmente uniforme: A una potencia fija, el rendimiento de Intel 7 aumentará entre un 10 y un 15%, como era de esperar. Pero a un rendimiento fijo, Intel puede reducir la potencia en más que eso, dijo.

A continuación, hemos resumido cada nuevo nodo de proceso, junto con un procesador representativo y el calendario previsto.

  • Intel 10nm SuperFIN: En producción. Ejemplo: El «Tiger Lake» de 11ª generación de Intel
  • Intel 7 (Intel 10nm Enhanced SuperFin): En producción, con un 10-15% más de rendimiento/vatio que la generación anterior. Ejemplo: «Alder Lake»
  • Intel 4 (Intel 7nm): En el segundo trimestre del 2021, con un 20% más de rendimiento/vatio que la generación anterior. Ejemplo: «Meteor Lake», «Grand Rapids» (Xeon)
  • Intel 3: 2S 2023, con un 18% más de rendimiento/vatio que la generación anterior. Ejemplo: Aún no se ha anunciado
  • Intel 20A: 1S 2024. No hay más detalles por el momento
  • Intel 18A: 2025. No hay más detalles en este momento

Según la Dra. Ann Kelleher, vicepresidenta senior y codirectora general de Desarrollo de Tecnología Lógica de Intel, los cambios de Intel responden a «los comentarios que hemos recibido a lo largo de los años», y que este nuevo marco se está estableciendo «para que sea claro, coherente y significativo».

Recordemos que, en marzo, el nuevo director ejecutivo de Intel, Pat Gelsinger, anunció IDM 2.0: una estrategia para mejorar la competitividad de Intel invirtiendo en nuevas fábricas, en una mejor tecnología de fabricación, y en un negocio de fundición totalmente nuevo que fabricará chips para otras empresas, incluyendo la integración de las CPU de Intel.  Es de esperar que Intel proporcione a estos clientes los detalles técnicos que está evitando públicamente.

En cuanto a los angstroms
Los angstroms son simplemente la siguiente unidad de medida en los semiconductores, desde las micras hasta los nanómetros y los angstroms: un angstrom es 0,1 nm. Aunque Intel no mide nada en angstroms, utiliza el término «angstrom» para destacar su próxima generación de fabricación.

A medida que Intel sigue avanzando en su hoja de ruta, planea aumentar el uso de la litografía EUV (ultravioleta extrema), una técnica de fabricación que se ha hecho necesaria a medida que la litografía más convencional se va quedando sin fuerza. El problema es el siguiente: los detalles de los semiconductores se han vuelto demasiado pequeños en comparación con las longitudes de onda de la luz láser que los esculpe. Los fabricantes de chips han encontrado formas de «engañar» mediante técnicas de modelado, pero el proceso se ha vuelto demasiado complejo para continuar.

Sin embargo, la EUV tiene sus propios retos. Por un lado, el proceso requerirá probablemente más energía que la litografía tradicional. Pero la EUV también requiere un vacío, porque la radiación de la EUV es absorbida por la materia sólida de todo tipo. Los denominados efectos estocásticos aleatorios, que pueden causar errores de fabricación, también han sido un reto en la fabricación con EUV. Intel ha conseguido sortear este problema con innovaciones como sus chips Core de la serie «F», en los que los errores que pueden acabar con sus GPU integradas se venden con esas GPU apagadas.

La tecnología EUV será necesaria para pasar a la generación angstrom, pero habrá que plantearse los costos de fabricación de Intel -y los precios de los chips- en los próximos años. Si lo comparamos con la actual escasez de chips, hay motivos para que los clientes de PC sientan un poco de inquietud, sobre todo porque Intel ya está advirtiendo de la escasez de chips.

Un nuevo transistor de Intel: RibbonFET
Intel dijo que esta nueva generación irá acompañada de innovaciones en la fabricación y el empaquetado de los transistores, incluyendo su primer rediseño de transistores desde que anunció su tecnología FinFET apilada en el 2011.

Las nuevas tecnologías PowerVia y RibbonFET de Intel.

En este caso, Intel está haciendo dos cambios más: trasladar las vías de alimentación, o transportes, de la parte superior a la inferior del chip; y pasar a un diseño de «puerta alrededor» (GAA), o RibbonFET. La tecnología PowerVia, como se conoce, mejorará la eficiencia energética, dijo Natarajan. El diseño «Gate-all-around» crea esencialmente nanocables a través del chip. (Un blog de Lam Research explica un poco más sobre GAA.) Tanto la tecnología PowerVia como RibbonFET formarán parte de Intel 20A, en el 2024.

Lo que hace GAA es ampliar el diseño del chip de dos a tres dimensiones. Esa ha sido la dirección en el empaquetado, también. Intel anunció el Embedded Multi-die Interconnect Bridge, o EMIB, en el 2017. Eso permitió que las CPU de Intel se construyeran a partir de diferentes troqueles de procesador dentro del mismo chip. La tecnología Foveros permitía apilar esas diferentes matrices verticalmente. Eso evolucionó en el lento y prototípico chip Lakefield, que forma parte del Samsung Galaxy Book S. Pero se espera que Intel utilice las dos tecnologías dentro de los próximos chips Alder Lake y Meteor Lake, también.

Tecnologías de empaquetado Foveros Omni y Foveros Direct de Intel.

Lo que Intel denomina Foveros Omni irá más allá. Foveros Omni tomará lo que se llama la parte de «desagregación de la matriz» de Foveros y la extenderá verticalmente; básicamente, dará a Intel más herramientas para mezclar y combinar núcleos de rendimiento y núcleos de bajo consumo dentro del mismo chip. Una segunda técnica, denominada Foveros Direct, añadirá la unión directa de cobre con cobre para reducir aún más la resistencia eléctrica y, por tanto, el rendimiento.

Será en el 2024, con el proceso Intel 20A, cuando todo esto dé sus frutos, señaló Intel. Para el año siguiente, en el 2025, Intel cree que volverá a liderar la industria de la fabricación. «Ya estamos trabajando en el 18A, del que no voy a entrar en detalles», anotó Natarajama. «El plazo en el que creemos que estaremos en una posición de liderazgo tecnológico es en el 2025, con nuestra tecnología 18A».

Mark Hachman PCWorld.com – CIOPeru.pe

Artículo anteriorZoom se fija en las nuevas necesidades de video en un mundo laboral híbrido
Artículo siguienteFundación Telefónica y Fundación “la Caixa” llevan educación digital a 19,7 millones de niños de 40 países