注册

【IC设计】Intel 4较Intel 7运算效能提升21.5%,英特尔要借新制程取得优势

来源:科技新报    原作者:Atkinson    

众所周知的,处理器龙头英特尔(Intel)在过去几年因为新制程节点的开发遭遇瓶颈,让竞争对手AMD有了抢攻市场的机会。而根据外媒《The Register》报导,现在这家x86架构处理器龙头正在规划野心勃勃的五年计划,重新在处理器市场上拿回绝对的优势。

根据报道,英特尔在本周开始的2022年IEEE VLSI技术和电路研讨会上详细的说明了如何在不久的将来制造运算速度更快、制造成本更低,而且更可靠的处理器。其中,解报的内容大多数围绕着Intel 4这个节点制程上。这个之前被称做7纳米工艺制程的工艺技术,英特尔预计2023年将其用在商用化的产品上,其中包括用于PC的代号Meteor Lake处理器,以及代号Granite Rapids的服务器处理器的当中。

根据英特尔之前的说法,Intel 4这个节点制程的每瓦性能将比Intel 7提高20%。而Intel 7之前是该公司的10纳米增强型Super Fin节点制程,它为代号Alder Lake的CPU,以及最近延迟发表的Sapphire Rapids服务器处理器的主要制程技术。对此,英特尔技术开发副总裁,也是负责Intel 4节点制程开发的Ben Sell表示,该节点制程的开发顺利。根据数据,相较于Intel 7节点制程,Intel 4节点制程的运算效能大约提高了21.5%。或者,在相同的运算效能下,Intel 4则较Intel 7的功耗却降低了40%。

Ben Sell强调,在Intel 4节点制程的帮助下,代表着像Meteor Lake这样的未来处理器不仅会有更好的性能,而且耗能效率也会提升,这个特点对PC或服务器节省所需使用的电力,或是提高笔记本电脑电池的使用寿命都有重大帮助。而能够达到这样性能的关键,就在于Intel 4节点工艺中提高了处理器2倍的电容数量。藉由这样的做法,可以大幅减少较大电压的震荡情况,进而增加处理器的可用电压,使得其能在较高的运算时脉中执行工作。

报导也强调,虽然提高运算效能对于新的节点制程来说会是其中关键,但是在商言商,降低处理器的生产成本,并使处理器在制造过程中更加可靠也很重要。在这些方面,Ben Sell则是表示,由于Intel 4节点制程使用了EUV光刻曝光技术,开发团队在此也获得良好的进展。因为与英特尔之前节点制程所沉浸式微影曝光技术相比,EUV让英特尔能够简化微影曝光流程。目前,英特尔透过EUV的帮助,可以将处理器设计蚀刻到硅晶圆上所需的光罩层数,由原本的5层减少到1层。

而且,除了减少光罩层数使用之外,Ben Sell还强调,使用EUV还可以提高良率。这代表着当新处理器投入生产之际,有缺陷的晶圆数量将会减少,这使得英特尔能够降低生产成本。即便,使用EUV的投资成本很高,但是长期减少使用光罩层数,以及将许多工序整合,降低了使用相关工具数量,并且借由提高良率来获得较多可用晶圆的情况下,仍旧达到降低成本取提高产能的效益。

报导进一步引用Ben Sell说法指出,这些流程的改善,代表了英特尔在开发新节点制程时能采用的模组的方式进行,这与过去在开发新节点制程时所采用的方法相较有了很大的变化。因为,相较过去开发新节点制程必须全部从头再来的费时费力作法,这导致了英特尔在过去几年中,包括10纳米节点和7纳米节点在开发上遭遇到的重大失败和延迟状况。如今,透过模块化的开发方式,不再需要全部从头再来的做法,而是单独改良每个模组的程序,这让开发工作变得简单许多,能进一步降低错误与延迟的风险。

封面图片来源:拍信网