10-nm-Fertigung: Intel hat das „beste Produkt“ – auch für ARM
„Not all 10 nm processes are the same“, erklärte Mark Bohr, Senior Fellow der Technology & Manufacturing Group bei Intel. In einer einstündigen Veranstaltung zeigte der Hersteller zum IDF 2016, wie die Entwicklung bei der anstehenden 10-nm-Fertigung im Vergleich zur Konkurrenz aussieht und gab einen Blick auf 7 nm.
Mehrere Fertigungsschritte für mehr Leistung
Mit vielen Grafiken bewaffnet, erklärte Mark Bohr den bisherigen Weg in der Fertigung und gab den Ausblick auf das anstehende 10-nm-Produkt. Wie aktuell bei der 14-nm-Fertigung sind auch dort zwei oder gar drei Prozesse geplant, die im Laufe des Lebens ausgerollt werden sollen. Performance Enhancements, also Leistungsverbesserungen, stehen dabei im Vordergrund, denn jede Generation wird nach aktuellem Stand ein längeres Leben haben als vorherige.
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Intels 14-nm-Prozess in zweiter Generation
Der aktuelle 14-nm-Prozess, der mit Broadwell erstmals genutzt wurde, ist bereits beim ersten Verbesserungsschritt angelangt. Erste Details zu Kaby-Lake-Prozessoren hatten teilweise deutlich höhere Taktraten gezeigt, als sie Skylake-Modelle bieten – exakt dort wird dieser Schritt erstmals genutzt, bestätigte Bohr. Mit 10 nm wird dieses Prinzip noch weiter ausgebaut, nach bisherigen Plänen gilt das auch für die 7-nm-Fertigung.
Bei 10 nm sieht sich Intel vorn
„Moore's Law is alive“ erklärte Bohr in seinen Ausführungen zur 10-nm-Fertigung. Dabei gab er einen Ausblick auf die zu erwartende Skalierung und verwies auch immer auf die Mitbewerber, die früher in einigen Bereichen wie Area Scaling zwar besser waren, jedoch stets zeitlich deutlich später auf dem Markt waren. Ab 14 nm hat sich das umgedreht, Intel lag in allen Bereichen nach eigenen Angaben vorn. Dies soll nicht nur bei 10 nm fortgesetzt werden, auch der Ausblick für 7 nm sei vielversprechend.
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Intels 10-nm-Prozess
Als Foundry noch eine Nische im Markt
Auch zu Intels Custom Foundry, also dem Angebot der eigenen Fertigung an Fremdfirmen, erklärte Intel einige Dinge. Dort will der Hersteller in Zukunft noch mehr wahrgenommen werden als bisher: 22-nm-Produkte seien mit Die-Größen von bis zu 600 Quadratmillimeter bei Partnern im Markt, 14-nm-Produkte jedoch noch primär in den Laboren. Bei der 10-nm-Fertigung werden auch in der Sparte als Foundry gerade die Grundsteine gelegt, erklärte Zane Ball, Co-General Manager für Intel Custom Foundry.
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Intel Custom Foundry
Intel will dabei das komplette Paket anbieten, nicht nur Wafer liefern, sondern auch beim Test und Service punkten. Aber auch schneller werden will Intel, um neben dem Geschäft mit Netzwerkausrüstern auch den Mobile-Markt mitnehmen zu können. In 14 nm wird in Kürze ein SoC für Spreadtrum erscheinen, mit LG wird an einem Next-Generation-SoC gearbeitet, welches im 10-nm-Prozess ausgerollt werden soll.
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Intel Custom Foundry
Als letzter fehlender großer Partner wurde zudem ARM mit ins Boot geholt. ARM-Produkte sollen in Zukunft auch aus Intels Fabriken in 10 nm gefertigt werden. Durch die Zusammenarbeit mit allen großen Halbleiterherstellern will ARM seine Marktführerschaft noch weiter ausbauen, erste Designs sollen bereits im kommenden Jahr ausgerollt werden.
Ausblick auf EUV und (keine) 450-mm-Wafer
In der Fragestunde im Anschluss kamen natürlich auch die Zukunftsthemen hinsichtlich der EUV-Lithografie sowie der 450-mm-Wafer zum Vorschein. Wie Intel bereits vor einiger Zeit klar gemacht hat, wird 10 nm aber auch 7 nm in der Fertigung komplett auf klassische Immersionslithografie ausgelegt sein. Sollte EUV in den kommenden Jahren wirklich soweit einsatzfähig werden, dass damit die Massenproduktion problemlos bewerkstelligt werden kann, könnten einzelne Layer damit belichtet werden. Dies würde einen Kostenvorteil bringen, hofft Intel, ohne jedoch genauere Zahlen zu nennen.
Schon so etwas wie ein Running Gag bei Veranstaltungen dieser Art sind Fragen nach den 450-mm-Wafern. Diese riesigen Scheiben sind auch weiterhin nicht einmal am Horizont erkennbar, was den Einsatz in Serie angeht. Intel legt die Fertigung bis hinab zu 5 nm kleinen Strukturen in vielen Jahren bereits komplett auf 300-mm-Wafer aus, wirtschaftlich sei dies alles noch problemlos machbar. Vor diesem Hintergrund ist mit 450-mm-Wafern kaum in den nächsten zehn Jahren zu rechnen, sollten keine unvorhergesehen Umstände eintreten.