硬科技:簡報王與他們的產地:Intel半導體製程篇

2020.04.28 06:00PM
6955
照片中提到了簡報王與他們的產地、Intel半導體製程篇,包含了中央處理器、卡比湖、英特爾、中央處理器、10納米

簡報時代背景:摩爾定律萬歲萬萬歲。

這1年來,從2014年開始擠14nm製程牙膏,連擠超過5年的Intel,從去年AMD Zen2發表之後,其「舉世最先進的半導體製程技術」,就經常變成科技文青和網路鄉民,閒暇之餘揶揄嘲弄的倒楣苦主(雖然是自找的)。但長期作為癮科技忠實讀者的各位科科們,絕對有義務吸收更多更有梗的知識,讓自己足以立於時代的浪頭。

我們先從看得懂Intel的製程「聖經密碼」開始。

照片中提到了PDK/Node Changes、Introductory Month、Process,跟進度軟件有關,包含了角度、角度、線、點、字形

從1982年的80286為起點,Intel使用專用的編碼命名其製程世代,以首創的「1.5um(1500nm)節點」P646為例:

  • P:Process,製程。
  • 6:6吋晶圓。
  • 46:製程編號。

所以1998年Intel用來生產Pentium II的「0.25um(250nm)節點」P856.5,就是:

  • P:製程。
  • 8:8寸晶圓。
  • 56:製程編碼。
  • .5:改良版的導入月份,如P856縮小閘極之間接觸間距(CCP,Contacted Poly Pitch)以及微縮其他部份的節點,與相對應的製程設計套件(PDK,Process Design Kit)就在某年5月登場。

那2003年的「90nm節點」P1263呢?

  • P:製程。
  • 12:12吋晶圓。
  • 63:製程編號,但奇數結尾者代表針對I/O或SoC的特化版本,原始製程則是CPU用的P1262。

筆者曾在2005年到Intel總部參觀時,親眼見到巨大的18吋晶圓實品,到現在還沒出現在Intel的製程編號就是了,大概是因為生產設備的成本太高了吧。

大約在2000年的時候,整個半導體業界經歷了一場從8吋晶圓轉移到12吋晶圓的震撼教育,晶片製造設備製業者個個餘悸猶存,而目前看來摩爾定律也尚未走到盡頭,尚無非得加大晶圓尺寸才能增加產量的必要(擠牙膏擠到產能不足者則不在此限),總之遙遙無期,仍在看不到的未來。

現在就來回顧Intel製程簡報的演進史,值得細細品味。希望各位科科不要吃太飽,否則狂笑時會很難過。

1990年代末期:很久以前就2年升級1次製程世代的Intel,曾經在P858短暫失去對AMD的製程技術優勢(IBM出手助拳),不小心讓AMD K7一舉咬上來,並被奪走抵達1GHz時脈的桂冠。

照片中提到了P648 P650 P852 P854 P856 P858、P860、Production,包含了數、胞吞作用、胞吐作用、LT、主動運輸

2000年:Intel大致上維持2年1次的製程節奏。

照片中提到了Technology Focus: Logic、Actual、Forecast,包含了大氣層、角度、線、點、產品

2005年:跑出來幾個今日看來會覺得很奇怪的節點,但2018年就應該會有8nm。

照片中提到了Moore's Law will provide、transistors、Intel process technology capabilities,包含了愛爾蘭航空、愛爾蘭航空、牌、線、字形

2008年:總算看到14nm了,但後面呢?順便一題,Intel在2011年初,宣佈將在亞利桑那州投資50億美元與增加4000個工作機會,通通砸在14nm製程上。

照片中提到了Manufacturing process technology、Microarchitectures、45nm,包含了英特爾滴答滴答、卡比湖、常春藤橋、英特爾、滴答模式

2012年:喔喔喔喔喔,14nm之後會有10nm、7nm和5nm耶,可是沒時間表。

照片中提到了Intel、R&D PIPELINE、2011,包含了英特爾7nm、5 nm製程、7納米、技術路線圖、英特爾

2014年:Intel意氣風發的宣揚對台積電等競爭對手擁有「3.25到3.75年」的技術優勢,也預定2016年會提昇到10nm。

照片中提到了Intel Technology Leadership、Year、03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18,跟英特爾有關,包含了英特爾10 nm工藝、10納米、14 nm製程、常春藤橋

2015年:風雲變色,Intel停止了2年升級1次製程的節奏,開始在14nm製程擠牙膏。

照片中提到了Minlaturisation、Microarchitecture、Ivy Bridge,包含了英特爾滴答滴答模型、卡比湖、英特爾、滴答模式、中央處理器

在相同製程的2階段鐘擺,延長成3階段的「舊架構驗證新製程、新製程引進新架構、新架構再最佳化」。以上圖來說,意指Broadwell到Skylake到Kaby Lake。

照片中提到了YESTERDAY、TODAY、PROCESS TECHNOLOGY,跟今日印度、魔法飛躍有關,包含了英特爾滴答滴答模型、卡比湖、滴答模式、英特爾、微處理器

2017年:Intel依舊堅持在半導體製程擁有領先地位,即使怎麼看追兵都快追上來了。

照片中提到了INTEL INNOVATION LEADERSHIP、Intel、90nm,包含了摩爾定律、摩爾定律、5 nm製程、英特爾、晶體管

2018年:當時良率堪慮的10nm製程,從製程編號可看出,在某年的7月和某年的12月,會有改進的版本。

照片中提到了INTEL PROCESS DEVELOPMENT MODEL、Manufacturing、Optimization,跟英特爾有關,包含了屏幕截圖、屏幕截圖、5 nm製程、電腦

2019年:2021年的7nm製程也會如法炮製3階段改良。可是,瑞凡,AMD已經在爽爽用台積電的7nm製程了。

而這張簡報完全是Intel自己承認14nm製程擠牙膏的鐵證。

照片中提到了RELENTLESS INNOVATION CONTINUES、EPS Leverage、on next gen,包含了英特爾新處理器2020、英特爾、中央處理器、英特爾酷睿i9、10納米

Intel被逼急了,一口氣喊出2019到2029年的「10年大計」:2021年7nm,2023年5nm,2025年3nm,2027年2nm,2029年1.4nm。

照片中提到了Major and incremental nodes provide opportunities to utilize、EUVL enhancements for at least a decade、IN MOORE WE TRUST,包含了英特爾1.4 nm、5 nm製程、英特爾、10納米、7納米

同場加映台積電:一切盡在不言中。

一般來說,業界普遍相信Intel的「最佳化程度」較高,所以節點數字較大不見得一定吃虧,亦不乏「Intel的10nm相當於台積電的7nm」、「Intel的7nm等於台積電的5nm」(在過去則是Intel 130nm vs. 台積電110nm,Intel 90nm vs. 台積電80nm)等說法,但就算如此,兩造對比之下,還是讓人感到相當微妙。

照片中提到了TSMC Logic Nodes、Vs. N16、+15% Perf @ iso-power,跟新銀行有關,包含了tsmc n7 +、5 nm製程、台積電、3 nm製程、7納米

路人對照組:2018年的三星,讓人想科科笑都笑不出來,大家一起期待2020年三星可以從台積電手上搶下多少張5nm訂單。

照片中提到了Snapshot of Advanced Process Roadmap、R&D leadership up to 3nm with EUV and Gate-All-Around innovation、7nm,跟新早晨、Schweizer Fernsehen有關,包含了三星7nm euv、5 nm製程、7納米、技術路線圖、極紫外光刻

不過當筆者用著櫻桃牌G80-3000茶軸鍵盤,用力的敲打這篇科科文時(2020年3月下旬),伺服器業界正盛傳Intel新一代Xeon伺服器平台Whitley的早期處理器Cooper Lake(還是14nm製程),不知是出了啥大包(Bfloat16支援性有問題?),還是一再延宕不如直上10nm的Ice Lake-SP,可能將被慘遭腰斬,

呃,難道Intel不是曾信誓旦旦的說過14nm製程「非常的成熟穩定」嗎?真是太讓人感到科科了。

7 則回應