Intel, çip üretimi alanındaki son gelişmeleriyle dikkat çekmeye devam ediyor. Şirket, özellikle kendi üretimi dışındaki firmalara yönelik yürüttüğü yonga üretim işi (foundry) için kritik öneme sahip olan 18A-P süreci hakkında daha fazla detayı paylaştı. Bu teknoloji, sektörde bir ilk olan ve çip performansını aynı alandan daha fazla artıran 'Power Boost' özelliğini beraberinde getiriyor.
Intel'in Foundry Vizyonu ve 18A-P'nin Önemi
Yarı iletken üretimi, oldukça zorlu bir alan ve Intel, gelişmiş üretim süreçlerini ve paketleme teknolojilerini hızla geliştirerek kendi üretim işini en üst seviyeye taşımak için büyük çaba sarf ediyor. 18A süreciyle elde ettiği ilerleme ve gelecek vaat eden yeni üretim teknolojileri hakkındaki heyecan verici gelişmelerle birlikte, Intel'in üretim iş kolu önemli bir ivme kazanmış durumda. Ancak şirket, müşterilerine kanıtlaması gereken çok şey olduğunu da biliyor.
Bu nedenle Intel, aceleci davranmıyor. Müşteriler en son teknolojilerin bir an önce piyasaya sürülmesini istese de, Intel onlara özel olarak tasarlanmış ve başarılı 18A teknolojisinin üzerine inşa edilmiş, 18A-P adını taşıyan benzersiz bir çözüm sunuyor.
Intel 18A-P, daha önce ipuçları verilmişti ve son olarak düzenlenen bir etkinlikte bu önemli üretim sürecinin tüm detayları açıklandı. Intel, 18A-P'nin artık risk üretim aşamasında olduğunu ve Power Boost gibi çeşitli yeni özellikler barındırdığını doğruladı.
Performans ve Enerji Verimliliğinde Önemli Artışlar
Intel 18A-P, standart bir ARM çekirdeği alt bloğu üzerinde yapılan karşılaştırmalara göre, 18A sürecine kıyasla aynı güç tüketiminde %9'luk bir performans artışı veya aynı performansta %18'lik bir güç tasarrufu sağlıyor. Bu süreç, GAA (Gate-All-Around) ve arka yüzey güç dağıtımı temelleri üzerine kurulmuş olup, Intel 18A ile tam tasarım kuralı uyumluluğu sunarak mevcut entegre devre (IP) ve tasarım akışlarının yeniden kullanılabilmesini sağlıyor.
Intel, 18A-P'nin düşük voltajdaki kazanımlarını, enerji verimliliği yüksek yapay zeka, yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) ve gelişmekte olan hesaplama uygulamaları için büyük bir avantaj olarak sunuyor. Buna ek olarak, 18A-P, gelişmiş EDA (Elektronik Tasarım Otomasyonu) iş akışları kullanıldığında termal dirençte %20-40'lık bir iyileşme sunan malzeme yeniliklerini de beraberinde getiriyor. Ayrıca, silikon içindeki iletim yollarının (through-silicon vias) direncinde de %10-30'luk bir iyileşme gözlemleniyor.
Intel 18A-P'nin öne çıkan özellikleri şunlardır:
- Intel 18A-P, Intel 18A'ya kıyasla aynı güçte %9 daha yüksek performans veya aynı performansta %18 daha düşük güç sunarken, gelişmiş termal özellikler ve artırılmış tasarım esnekliği sağlıyor.
- Sektörde bir ilk olan Power Boost özelliği tanıtıldı. Bu yenilikçi çift temaslı, düşük dirençli transistör seçeneği, artırılmış akım çekişi ve eşdeğer kapasitede daha yüksek frekans elde edilmesini sağlıyor.
- Malzeme ve tasarım yenilikleri sayesinde %20-40 oranında daha iyi termal direnç sunuyor.
- Geometrik ve malzeme optimizasyonları kullanılarak iletim yollarının direncinde %10-30'luk iyileşme sağlanıyor (bir çipin katmanları arasındaki dikey bağlantıları ifade eder).
- PMOS (Pozitif-kanal metal oksit yarı iletken) transistörlerde gerinim mühendisliği ile mobilite iyileştirmesi, akımın transistör içinde daha verimli hareket etmesini sağlıyor.
- Yeni düşük güçlü ve yüksek performanslı transistör seçenekleri sunuluyor.
- ULVT (Ultra Düşük Voltaj) ve LVT (Düşük Voltaj) arasında beşinci bir mantık Vt (Voltaj Eşiği) çifti eklenerek, tasarımcılara hız ve güç dengesini kurma imkanı sunuluyor.
- Intel 18A‑P, Intel 18A ile tam tasarım kuralı uyumluluğuna sahip olduğundan, mevcut IP'lerin ve tasarım akışlarının kolayca yeniden kullanılabilmesini sağlıyor.
- Intel 18A gibi, Intel 18A-P de iki hücre yüksekliği (180nm ve 160nm) ve 50nm'lik temaslı polipitch sunuyor.
Power Boost ve Arka Yüzey Güç Dağıtımı
Intel'in 'Power Boost' olarak adlandırdığı yeni özellik, NMOS ve PMOS transistörleri için PowerVia arka yüzey güç dağıtımından yararlanan, yenilikçi bir çift temaslı mimarinin sektördeki ilk uygulaması olarak öne çıkıyor. Bu sayede 18A-P, güç sınırlı uygulamalar için daha yüksek performans sunarken, çipin fiziksel boyutunu da koruyor.
Arka yüzey güç dağıtımındaki iyileştirmeler de önemli bir odak noktası. Arka yüzeyde güç yönlendirmesi yaparak, ön yüzeydeki bağlantı yoğunluğunu azaltan Intel, bu sayede %11'lik bir alan azaltma, daha kısa bağlantılar ve daha az iletim yolu elde edebiliyor. Intel 18A-P, maliyet etkin bir tasarım ve sonraki nesil çiplerin üretim adımlarını azaltan 32nm metal süreçleriyle arka yüzey güç dağıtımından faydalanmaya devam ediyor.
Geleceğe Yönelik Araştırmalar ve Müşteri Güveni
18A-P'nin yanı sıra, Intel'in üretim kolu tarafından yapılan diğer çığır açıcı araştırmalar da paylaşıldı:
- 300 mm GaN ve silikon teknolojisi kullanarak verimli güç yönetimi mantığı: Dünyanın en ince GaN çipletini üretme başarısının ardından, mühendisler bir başka önemli yeniliği de tanıttılar. San Diego Kaliforniya Üniversitesi'nden işbirlikçilerle birlikte, 300 mm üretim sürecinde hibrit GaN nMOS ve silikon pMOS yaklaşımını kullanarak doğrudan tek bir çip üzerinde verimli dijital kontrol devreleri inşa etmenin pratik olduğunu gösterdiler. Bu yaklaşım, önceki GaN mantık yaklaşımlarından 1000 kat daha verimli bir güç-gecikme ürünü (PDP) elde etti.
- 45 nm kapı aralığında 2x2 şerit yığınında CFET entegrasyonu: CFET (Çip Üzeri Yığılmış Transistör) 3D transistörler, daha küçük bir alanda daha fazla performans için NMOS ve PMOS transistörlerini dikey olarak yığar. Ekip, arka yüzey güç dağıtımı, doğrudan arka yüzey temasları ve kompakt dikey bağlantı olarak yenilikçi epiden-epiye iletim yolları gibi gelişmiş entegrasyon özellikleriyle birlikte çok küçük boyutlarda (45 nm aralık) çalışan mantık devreleri üretti.
- Hava boşluğu ile eksiltici Ru ara bağlantılarından performans iyileştirmesi: Ekip, işlevsel RibbonFET cihazlarıyla test çipleri üzerinde ilk entegrasyonunu gerçekleştiren, hava boşluğu ile eksiltici Ru kablolamayı içeren yeni nesil ara bağlantı yaklaşımını sergiledi. Eşdeğer kaçak seviyesinde, hava boşluğundan kaynaklanan kapasitans azalması sayesinde geleneksel bakır ara bağlantılara kıyasla yaklaşık %2'lik bir devre performansı iyileştirmesi elde edildi.
Intel, yakın zamanda gerçekleştirdiği bir etkinlikte, yeni nesil Xeon işlemcileri Diamond Rapids'in 18A-P üretim sürecini temel alacağını duyurdu. Bu, Intel'in üretim teknolojilerinin sadece dışarıdan alınan çipler için değil, aynı zamanda kendi geliştirdiği çipler için de ne kadar güçlü olduğunun bir göstergesi olarak kabul ediliyor.
Intel'in üretim iş kolu, son raporlara göre şimdiden önemli müşteriler buldu. Yapay zeka talebindeki artışın tedarik-talep açığı yaratmaya devam etmesiyle birlikte, bu tür üretim çözümlerini kullanan firmaların sayısının artması bekleniyor.
