Intel 18A è pronto: il processo produttivo della resurrezione?

L'ex CEO di Intel, Pat Gelsinger, si è giocato tutto sulla rincorsa alla taiwanese TSMC nel campo dei processi produttivi. Una volta insediatosi, e ammesso che Intel aveva perso la leadership tecnologica, l'allora massimo dirigente decise di aprire le proprie Fab alla produzione per conto terzi e lanciare gli ingegneri nello sviluppo di 5 processi in 4 anni (5N4Y), il cui culmine, rappresentato da Intel 18A, doveva rappresentare il ritorno sullo scranno di produttore dei chip più avanzati al mondo.

Come noto, Gelsinger è uscito da Intel lo scorso dicembre, ma il lavoro fatto negli ultimi anni sembra finalmente arrivato a compimento. Su una pagina del sito Intel dedicata a 18A, si legge che il processo "è ora pronto per i progetti dei clienti, con i tape out che inizieranno nella prima parte del 2025".

Questo significa che, oltre al lato tecnologico, anche gli strumenti di sviluppo dovrebbero essere completi e nelle mani dei potenziali clienti. "Si tratta del primo nodo avanzato sotto i 2 nm disponibile e prodotto in Nord America, che offre ai clienti un'alternativa di fornitura resistente", sottolinea Intel, facendo riferimento a un panorama geopolitico sempre più frammentato.

Nei mesi passati sono circolate voci sull'esistenza di problemi con la nuova tecnologia, ma Intel li ha sempre smentiti e ora vuole passare finalmente alla fase di acquisizione di nuovi clienti, oltre ad AWS e Microsoft.

Per farlo, sul sito Intel ha elencato le qualità del processo 18A, a partire dai nuovi transistor RibbonFET e della tecnologia di alimentazione PowerVia - tutte novità che dovevano approdare sul processo 20A, cancellato. Si tratta di innovazioni che, al momento, TSMC non offrirà per circa un anno.

RibbonFET è la versione di Intel dei transistor gate-all-around (GAA), soluzioni che sostituiscono i design FinFET e che consentono un controllo preciso della corrente elettrica nel canale del transistor. Secondo l'azienda, "RibbonFET consente un'ulteriore miniaturizzazione dei componenti del chip, riducendo al contempo la dispersione di potenza, un problema critico per i chip sempre più densi".

"RibbonFET migliora le prestazioni per watt, il funzionamento a tensione minima (Vmin) e l'elettrostatica, offrendo un vantaggio significativo in termini di prestazioni", sostiene l'azienda, ricordando che è possibile personalizzare il comportamento dei nuovi transistor per adattarli ai vari progetti.

PowerVia, invece, rappresenta la prima tecnologia di alimentazione dei transistor della parte posteriore (viene detta "backside-power delivery"). Con l'aumento della densità dei transistor, il routing del segnale misto e dell'alimentazione crea una congestione che può degradare le prestazioni.

Di conseguenza, Intel ha riposizionato il tutto sul lato posteriore del die, incorporando interconnessioni su scala nanometrica lungo il silicio (nano-TSV) in ogni cella per una distribuzione efficiente dell'alimentazione.

Secondo Intel, PowerVia "migliora la densità e l'utilizzo delle celle del 5-10% e riduce il droop dell'erogazione di potenza resistiva, con un miglioramento delle prestazioni ISO-power fino al 4% e un calo della resistenza intrinseca (IR) notevolmente ridotto rispetto ai design front-side".

Il processo Intel 18A prevede anche l'impiego di condensatori MIM HD (Metal-insulator-metal High Density) che riducono in modo significativo il calo di potenza induttiva e migliorano la stabilità di funzionamento del chip. "Questa capacità è fondamentale per i moderni carichi di lavoro, come l'intelligenza artificiale generativa, che richiedono una potenza di calcolo improvvisa e intensa", sottolinea Intel.

Tutto questo, porta ad avere prestazioni per watt fino al 15% migliori e una densità fino al 30% superiore rispetto al processo Intel 3, con il quale l'azienda produce i chip Xeon 6.

Il processo produttivo sarà adottato, oltre che in ambito server per il chip Clearwater Forest (slittato rispetto all'iniziale tabella di marcia), per i processori Core Ultra 300, nome in codice Panther Lake, destinati al settore mobile e in arrivo nella seconda metà dell'anno.

A Intel, però, preme che lo adottino clienti esterni, e in tal senso a dicembre l'azienda spiegava che otto clienti avevano "acceso i loro chip" basati su tale processo, a dimostrazione della buona salute. L'obiettivo è chiaramene iniziare a incassare dopo tanti ed enormi investimenti, così da migliorare i conti finanziari, oltre che la competitività dei futuri prodotti.