Intel เห็นเส้นทางที่จะขยายกฎของมัวร์เป็น 7nm

ในขณะที่ให้รายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ เกี่ยวกับแผนการผลิตในอนาคต Intel ใช้การประชุมนักลงทุนเมื่อสัปดาห์ที่แล้วเพื่อเน้นย้ำว่ากฎหมายของมัวร์มีความสำคัญมากเพียงใดแถลงการณ์จากกอร์ดอนมัวร์ผู้ร่วมก่อตั้ง บริษัท ได้พูดคุยเกี่ยวกับวิธีการผลิต 14nm ซึ่งตอนนี้ถูกนำมาใช้สำหรับ Core M และ Broadwell line ที่กว้างขึ้นแสดงให้เห็นถึงการปรับขนาดเต็มรูปแบบและกล่าวว่าคาดว่าจะมีการปรับขนาดที่คล้ายกันจากอนาคต 10 และ 7nm nodes แต่ละโหนด

CEO Brian Krzanich เริ่มการประชุมโดยพูดถึงว่ากฎหมายของมัวร์จะครบรอบ 50 ปีในปีหน้าและกล่าวว่ายังคงเป็นหนึ่งในกลยุทธ์สำคัญที่สำคัญสำหรับ บริษัท “ มันเป็นหน้าที่ของเราที่จะทำให้มันดำเนินต่อไปให้นานที่สุด” เขากล่าว

แต่ส่วนใหญ่ตกเป็นของ Bill Holt (ด้านบน) ผู้จัดการทั่วไปของกลุ่มเทคโนโลยีและการจัดการเพื่ออธิบายว่า บริษัท จะไปถึงที่นั่นได้อย่างไร

โฮลท์ตั้งข้อสังเกตถึงปัญหาที่ Intel ใช้ในการเร่งความเร็วของเทคโนโลยี 14nm โดยใช้เวลากว่า 2.5 ปีกว่าจะได้กระบวนการ 14nm ที่ให้ผลตอบแทนที่ดีแทนที่จะใช้จังหวะปกติสองปี ปัจจุบันอัตราผลตอบแทน 14nm ยังไม่ดีเท่าที่ บริษัท ได้รับที่ 22nm แต่มันอยู่ในช่วงที่ดีและเริ่มที่จะมาบรรจบกับกระบวนการก่อนหน้าซึ่งเขากล่าวว่าเป็นกระบวนการที่ให้ผลตอบแทนสูงที่สุดของ Intel เลยทีเดียว เขากล่าวว่าต้นทุนการผลิตชิ้นส่วนเหล่านั้นสูงขึ้นเล็กน้อยในไตรมาสที่ 4 ซึ่งจะส่งผลกระทบต่ออัตรากำไรขั้นต้นในต้นปีหน้า แต่เขาคาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงในปี 2558 "การลดต้นทุนที่แท้จริงยังคงเป็นไปได้ โฮลท์กล่าว

หลังจากการนำเสนอบางอย่างที่ฉันเห็นใน Intel Developer Forum เมื่อสองสามเดือนก่อน Holt อธิบายว่าทำไมโหนด 14nm นั้นหดตัวจริงแม้ว่าเขาจะเห็นด้วยกับการตั้งชื่อ 14nm นั้นไร้ความหมาย “ ไม่มีอะไรที่อายุประมาณ 14 ปี” เขากล่าว

แต่เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อนหน้า Haswell 22nm ระยะห่างระหว่างครีบในการออกแบบ FinFET ลดลงเหลือ 0.70 เท่า (ซึ่งเขาสังเกตเห็นว่าเป็นเป้าหมายเนื่องจากการลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ในแต่ละมิติจะส่งผลให้พื้นที่ครึ่งหนึ่งเต็ม ตายสมมติว่ามันมีจำนวนทรานซิสเตอร์เท่าเดิม) แต่ประตูเกทนั้นลดลงเหลือ 0.78 เท่า แต่เขาตั้งข้อสังเกตว่าพิทช์เชื่อมต่อระหว่างกันมีขนาดเล็กกว่าปกติถึง 0.65 เท่า (จาก 80 นาโนเมตรถึง 52 นาโนเมตร) และการรวมกันทำให้ชิปเต็มใกล้เคียงกับขนาดเล็กกว่า 50 เปอร์เซ็นต์เต็ม (สิ่งอื่น ๆ เท่ากันทั้งหมด) เขาสังเกตเห็นว่าสิ่งนี้แตกต่างกันไปในส่วนต่าง ๆ ของชิปด้วยการปรับขนาดของ SRAM ที่ 0.54x แต่การเชื่อมต่อและกราฟิกแสดงการปรับสเกลมากขึ้น

เพื่อให้สามารถใช้งานได้ Intel ได้สร้างทรานซิสเตอร์จากครีบน้อยกว่าแน่นและยาวขึ้นเพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่เพียง แต่ครีบจะอยู่ใกล้กันมากขึ้นเท่านั้น

การเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในรุ่นนี้รวมถึงการใช้ช่องว่างอากาศ "โดยเจตนา" ครั้งแรกของ Intel ระหว่างส่วนประกอบทำให้ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อระหว่างกันดีขึ้น

เมื่อเปรียบเทียบชิป 14nm Broadwell กับรุ่น 22nm Haswell Holt กล่าวว่าชิปใหม่นั้นมีทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้น 35 เปอร์เซ็นต์หรือ 1.3 พันล้าน แต่มีขนาดเล็กกว่า 37 เปอร์เซ็นต์ดังนั้นมันจึงแสดงความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้น 2.2 เท่าเมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์อื่น ๆ ประสิทธิภาพกราฟิก

โดยรวมแล้วเขากล่าวว่าคุณต้อง "ปรับขนาดจริง ๆ " เพื่อลดต้นทุน - พื้นที่ที่โฮลท์บอกว่าเขาเชื่อว่าอินเทลเป็นผู้นำของคู่แข่งอย่าง Samsung และ Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. (TSMC) เขากล่าวว่าราคาต่อทรานซิสเตอร์ยังคงลดลงและต่ำกว่าเส้นแนวโน้มทางประวัติศาสตร์ที่ 14nm เล็กน้อยและคาดการณ์ว่าจะยังคงต่ำกว่าเส้นที่ 10nm และที่ 7nm และเขากล่าวว่าโหนดใหม่จะไม่เพียง แต่ให้ค่าใช้จ่าย แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพ อย่างน้อยที่สุดก็ผ่าน 7nm เขากล่าวว่า "เราสามารถส่งต่อสัญญาของกฎของมัวร์ได้"

ในงานนำเสนออื่นประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายการเงินสเตซี่สมิ ธ อธิบายค่าใช้จ่ายสูงในการเดินทางไปยังแต่ละโหนดใหม่ซึ่งแสดงค่าใช้จ่ายด้านทุนที่จำเป็นในการผลิตแต่ละโหนด เขาบอกว่ามันเริ่มหนักขึ้นและทุนมากขึ้น

เขาตั้งข้อสังเกตว่ามีการ "uptick" ในราคาเริ่มต้นที่ 22nm เนื่องจากความจำเป็นของการทำหลายรูปแบบ (จำเป็นต้องใช้การพิมพ์หินหลายครั้งในบางชั้นของตาย) แต่กล่าวว่าจำนวนเวเฟอร์เริ่มลดลง ตั้งแต่โหนด 32nm เนื่องจากขนาดตายเฉลี่ยถัวเฉลี่ยตอนนี้มีขนาดเล็กลง โดยรวมแล้วโหนด 14 นาโนเมตรนั้นมีความเข้มข้นของเงินทุนมากกว่ารุ่นก่อนหน้าประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ แต่ชิปพื้นฐานนั้นเล็กกว่า 37 เปอร์เซ็นต์

โดยรวมแล้ว Intel จะใช้เงินลงทุนประมาณ 11 พันล้านดอลลาร์ในปี 2557 โดยมีแผนที่จะใช้เงินประมาณ 10.5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2558 ค่าใช้จ่ายในปี 2557 ประมาณ 7.3 พันล้านเหรียญสหรัฐสำหรับการสร้างกำลังการผลิตส่วนที่เหลือจะทำการวิจัยและพัฒนาสำหรับโหนดในอนาคต การพัฒนาเวเฟอร์ 450 มม. และค่าใช้จ่ายองค์กรทั่วไปเช่นอาคารสำนักงานและคอมพิวเตอร์

เขากล่าวว่าค่าใช้จ่ายเป็นจำนวนมากนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมตอนนี้มีเพียงสี่ บริษัท ในโลกที่สร้างการผลิตลอจิกระดับแนวหน้า: Intel, Global Foundries, Samsung และ TSMC

ในคำถามหลังการนำเสนอผู้บริหาร Intel ระวังไม่ให้ข้อมูลมากเกินไป เมื่อถามถึงค่าใช้จ่ายและความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนไปใช้การพิมพ์หินของ EUV Holt กล่าวว่าแผนภูมิต้นทุนนั้น "มีความคลุมเครือโดยเจตนา" เพราะพวกเขาไม่รู้ว่าค่าใช้จ่ายต่อทรานซิสเตอร์ในอดีตต่ำกว่าเท่าใด เขาบอกว่าเขาเชื่อว่าพวกเขาจะได้รับต่ำกว่าเส้นโดยไม่ต้อง EUV "แต่ฉันไม่ต้องการ"

Krzanich กล่าวว่า บริษัท คิดว่ามันส่งสัญญาณความตั้งใจมากเกินไปให้กับอุตสาหกรรมเกี่ยวกับแผน 14nm ดังนั้น "เราจะรอบคอบมากขึ้นในการปล่อยข้อมูล" เกี่ยวกับโหนดการผลิตใหม่ เขาจะไม่ผูกพันกับจังหวะที่ Tick / Tock ที่คุ้นเคยของ บริษัท ในการปล่อยโหนดกระบวนการใหม่หนึ่งปีและสถาปัตยกรรมใหม่ในปีถัดไปแม้ว่า Smith กล่าวว่า บริษัท คาดว่าจะอยู่ใน "จังหวะปกติที่ค่อนข้างปกติ" และ "จะพูดถึงประมาณ 10 nm ในอีก 12 หรือ 18 เดือนข้างหน้าเมื่อเหมาะสม "

3D NAND และ Road to 10TB SSD

Rob Crooke ผู้จัดการทั่วไปของกลุ่มโซลูชั่นหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนของ Intel (ด้านบน) กล่าวถึงเทคโนโลยีใหม่ในการสร้างชิปแฟลช NAND ที่ใช้ใน SSD และอุปกรณ์ที่คล้ายกัน เขาแนะนำว่าอุปกรณ์โซลิดสเตตนั้น "เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของช่วงการยอมรับ" และกล่าวว่าข้อมูลต้องการใกล้ชิดกับซีพียูมากขึ้น

เขากล่าวว่า Intel ได้ผลิต SSD ตัวแรกซึ่งเป็นรุ่น 12 เมกะไบต์ย้อนกลับไปในปี 1992 และกล่าวว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันมีความหนาแน่นมากกว่า 200, 000 เท่าในปัจจุบัน เทคโนโลยีปัจจุบันของ Intel - พัฒนาโดยการร่วมทุนกับไมครอน - สร้างชิปหน่วยความจำ NAND ขนาด 256 กิกะบิตโดยใช้เทคโนโลยี 3D ในเทคโนโลยีนี้หน่วยความจำจะถูกเก็บไว้ในก้อนของทรานซิสเตอร์แทนการออกแบบ "กระดานหมากรุก" แบบดั้งเดิมและเกี่ยวข้องกับ 32 ชั้นของวัสดุที่มีประมาณ 4 พันล้านหลุมสำหรับการจัดเก็บบิต ด้วยเหตุนี้เขากล่าวว่าคุณสามารถสร้างที่เก็บข้อมูล 1 เทราไบต์ในประมาณ 2 มม. และมากกว่า 10TB ในรูปแบบ SSD แบบดั้งเดิม

นอกจากขนาดที่เล็ก Crooke ยังกล่าวอีกว่า SSD มีการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมากโดยมีหน่วยเก็บข้อมูล NAND ขนาด 4 นิ้วที่สามารถส่งมอบ 11 ล้าน IOPS (การดำเนินงานอินพุต / เอาต์พุตต่อวินาที) ซึ่งต้องใช้พื้นที่จัดเก็บฮาร์ดไดรฟ์แบบดั้งเดิม 500 ฟุต (เขาตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่ฮาร์ดไดรฟ์ยังคงมีความหนาแน่นสูงขึ้นพวกเขายังไม่ได้รับความเร็วมากนัก)