Intel'in yeni nesil işlemcileri için geliştirdiği 18A-P süreci, üretimdeki silikon üzerinde %30'a varan frekans artışı vaat ediyor. Bu yenilikçi teknoloji, özellikle Diamond Rapids ve Nova Lake CPU'larını güçlendirecek ve performans ile verimlilikte önemli kazanımlar sağlayacak.
Intel Diamond Rapids ve Nova Lake İşlemcileri, 18A-P'nin Avantajlarını En Erken Getirenler Olacak
Intel, geliştirdiği 18A-P üretim süreci hakkında daha fazla detayı paylaştı. Bu teknoloji, GAA (Gate-All-Around) transistörler, arka yüzeyden güç dağıtımı (GAA-BSPD) ve artırılmış metal katman sayısını bir araya getirerek, üretim aşamasındaki x86 silikonunda düşük voltajlarda %30 daha yüksek çalışma frekansı sunuyor.
- Intel Foundry'nin Intel 18A-P üretim teknolojisi, aynı güç seviyesinde %9'dan fazla daha yüksek performans veya aynı performansla %18'den fazla daha düşük güç tüketimi sağlıyor.
- Intel 18A-P, gelişmiş gerinim mühendisliği ile mobiliteyi artırıyor ve RibbonFET portföyünü, yapay zeka, mobil ve veri merkezi uygulamalarındaki performansı iyileştiren Güç Artırma (Power Boost) teknolojisi gibi yeni cihaz seçenekleriyle genişletiyor.
- Güç Artırma (Power Boost), ultra düşük dirençli temas noktalarına sahip yenilikçi bir çift temas mimarisi sunarak akım gücünü artırıyor ve eşleştirilmiş kapasitansla daha yüksek frekanslara olanak tanıyor.
Intel 18A-P süreci, sadece bir adım ötesi değil, aynı zamanda düşük voltajlarda verimlilik ve yüksek voltajlarda performans artışı sağlamak üzere özel olarak tasarlanmış bir teknoloji olarak öne çıkıyor. GAA transistör teknolojisi, en büyük kazanımları düşük voltajlarda elde etmek üzere tasarlanmışken, Intel'in arka yüzeyden güç dağıtım teknolojileri, gücün yongadaki transistörlerin üzerindeki kablolama yerine wafer'ın arka tarafından yönlendirilmesiyle potansiyelini gösteriyor.
Yapılan araştırmalar, %30'luk frekans artışı rakamının, üretimdeki GAA ve arka yüzeyden güç dağıtımına sahip CPU çekirdeklerinin FinFET eşdeğerleriyle yapılan doğrudan ölçümlerinden elde edildiğini gösteriyor. Özellikle 0.5V gibi düşük voltajlarda, bu çekirdekler %30 daha yüksek çalışma frekansına ulaşıyor. Bu karşılaştırmalar, mimari bir değişiklik yerine sürecin etkisini izole etmek amacıyla aynı sınıftaki çekirdekler üzerinde eşleştirilmiş voltajlarda yapılmıştır.
RibbonFET'ler, kanalı dört taraftan saran kapılarıyla Intel'in daha düşük eşik voltajlarını kontrol etmesine olanak tanıyor. Ek olarak, güç dağıtımını wafer'ın arkasına taşımak, IR düşüşünü azaltarak voltaj kayıplarını düşürüyor.
Intel 18A süreciyle daha önce arka yüzeyden güç dağıtımının, cihaz kazanımını çekirdek frekansına çevirmedeki faydaları gösterilmişti; bu da 1.1V'ta %5, 0.95V'ta ise %7.5 daha yüksek frekans anlamına geliyordu.
Ayrıca, Intel 18A-P'nin, düşük güç ve düşük kapasitanslı cihazlar için W1 ve W1.5 gibi yeni cihaz seçenekleriyle RibbonFET portföyünü genişlettiği ve W3P'nin Güç Artırma (Power Boost) ile yüksek performanslı cihazları hedefleyerek elektrik yükünü artırmadan %10 daha hızlı çalışmaya olanak tanıdığı ortaya çıktı.
18A ile karşılaştırıldığında, 18A-P NMOS cihazları için harici direnci %20, PMOS cihazları için ise %12 oranında düşürerek, eşleştirilmiş kapasitansla daha yüksek akım ve frekans sağlıyor.
Intel 18A ile sunulan termal yeniliklerin üzerine inşa edilen Intel 18A-P, malzeme geliştirmeleri ve gelişmiş EDA-destekli termal çözümlerle ısı dağılımını daha da iyileştiriyor. 18A-P, bağ yığını termal iletkenliğini %50 oranında artırarak, genel yığının termal direncinde %20-40'lık bir iyileşme sağlıyor.
Daha yüksek voltajlarda, transistörler hızlı olmasına rağmen kabloların aynı kalması nedeniyle bağlantı gecikmelerine yol açabilen başka kısıtlamalar da bulunuyor. Intel şimdi bu bağlantı paylaşım alanını, iki ek kaba metal katmanı ekleyerek hedefliyor. Bu, metal yığınının üst kısmına yakın, düşük dirençli kablolama yaparak bağlantı RC'sini ve yönlendirme tıkanıklığını azaltıyor. Bu da 1.1V'ta %3, 0.65V'ta ise %2'lik bir frekans artışının yanı sıra %2'lik bir güç azalmasına yol açıyor.
Intel ayrıca, ürün yol haritasını genişletmek için gelişmiş malzeme ve paketleme tekniklerini de değerlendiriyor.
Diamond Rapids, 18A-P üzerinde yer alacak ilk ürünlerden biri olacak. Intel'e göre, bu ürün üzerindeki çalışmalar bir nesil önce Xeon 6+ "Clearwater Forest" ile başladı ve bu da E-Core'ların performans-watt avantajlarını Diamond Rapids'deki P-Core'lara aktarmalarını sağladı.
Önceki nesle göre iki kat daha fazla olan 256 çekirdeğe kadar destek sunan bu işlemcilerde, bellek bant genişliğini daha fazla çekirdeğe yaymak mümkün oluyor. Intel, IO'yu paketin merkezine taşıyarak her çekirdeğin tek tip bellek erişimi sağlamasını hedefliyor. Bu, özellikle yapay zeka ölçekli iş yükleri için kritik öneme sahip ve 18A-P'nin sunduğu frekans artışı, çekirdek başına daha yüksek performans anlamına geliyor.
Özetle, arka yüzeyden güç dağıtımı ile birlikte GAA teknolojisinin, Intel'in nesiller boyu sürecek çekirdek başına performans liderliği yol haritasındaki ilk adım olduğu belirtiliyor. Bu yolculuk, halihazırda üretimde olan Diamond Rapids Xeon ailesi ve gelecek yıl piyasaya sürülmesi beklenen Nova Lake "Core" ailesi gibi platformlarda düşük voltajlarda %30, yüksek voltajlarda ise çift haneli kazanımlar sunan 18A-P ile başlıyor.
