Component Research Group: Eine von Intels kleinsten Sparten ist ziemlich groß

Intel zeigt in einem Vortrag zum IEDM, wonach Forscher in den Abteilungen bei ihnen zu greifen versuchen. Dabei geht es um Themen, die weit über das Jahr 2025 von Belang werden könnten und an denen heute mitunter erst an der Oberfläche gekratzt wird.

Zum IEDM hat Intel dieses mal keinen Vortrag der üblichen Verdächtigen im Gepäck, sondern lässt die Component Research Group ins Rampenlicht. Auch die Presse wurde vorab zumindest in kleinerem Rahmen abgeholt, denn die Konferenzrichtlinien sagen stets, dass man doch bitte als Präsenter nicht alles vorab verraten soll.

Die Component Research Group, kurz CR, ist eine vergleichsweise kleine Abteilung bei Intel. Sie ist mit ihren nur rund 200 Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern Teil der mit über 10.000 Mitarbeitern viel größeren Technology Development Organization bei Intel. Die kleine CR-Group hat mehrere Labs in Oregon und Arizona und an ersterem Standort auch einen ganz kurzen Weg zur Forschungs- und Entwicklungs-Fab in Hillsboro.

In der Component Research Group wird erfunden, entwickelt und ausprobiert – was am Ende daraus umgesetzt wird, entscheiden andere Stellen. Von hier kamen schon viele Erfindungen, die Intels Weg markiert haben. Und auch wenn der Weg zuletzt holpriger war, will Intel doch in Zukunft weiter ein Wörtchen mitreden – mithilfe von CR. Die wiederum arbeiten nicht allein, vor allem Universitäten und Labore, aber auch Zulieferer und Regierungen weltweit helfen bei der Lösung bestimmter Probleme. Diese sind in drei grundlegende Themengebiete eingeteilt.

Skalierung in die Höhe

Punkt eins ist die Skalierung und diese war zuletzt in aller Munde. Denn nun geht es nicht mehr nur in die Breite auf verschiedene Weise und mit multiplen Chips, sondern auch Höhe. Das Stapeln steht auch bei Intel ganz oben auf der Todo-Liste, denn hier liegt man ein wenig hinter TSMC zurück. TSMCs 3D-Stacking/Packaging kommt in Kürze in den Handel, bei Intel dauert es noch etwas, der direkte Gegenspieler, Foveros Direct getauft, wird erst 2023 soweit sein.

Klassische Transistoren und Schaltungen bleiben im Blickfeld. Auch hier forscht Intel an der dritten Dimension, die ab dem Einsatz der Gate-all-around-Technologie (GAA) und dem Jahr 2025 nach und nach als eventuelle Ablösung/Erweiterung von RibbonFET eingeführt werden könnte. Der Gang in die dritte Dimension verspricht mit einem gestapelten „3D CMOS“ eine 30 bis 50 Prozent bessere Platzausnutzung. Aber auch der klassische „2D CMOS“ ist nicht vergessen, hier liegt die Forschung an neuen Materialien mit nur einigen Atom-Stärken Dicke im Fokus um noch mehr Transistoren auf möglichst kleinem Raum mit höchster Leistung unterzubringen.

GaN auch bald auf Transistorebene?

GaN steht für Galliumnitrid und ist zuletzt bereits bekannt geworden durch hocheffiziente neue Netzteile. Der Ansatz in der Forschung geht in eine ähnliche Richtung, eine deutlich effizientere Energieversorgung von Transistoren und letztlich ganzer Prozessoren ist das Ziel, die gleichzeitig Komponenten auf Mainboards und somit Platz einspart. Das funktioniert in kleinem Rahmen bereits, doch nun muss der Weg gefunden werden, wie das in Großserie auf 300-mm-Wafern umsetzbar ist. Diese Hürde ist oft eine große, wie Intel auch bei nichtflüchtigem FeRAM als mögliches Next-Gen-eDRAM in gewissen Bereichen bereits mehrfach festgestellt hat – eine lange Haltbarkeit ist noch nicht immer gegeben, auch an der Geschwindigkeit muss noch gearbeitet werden.

Den Physik-Horizont erweitern: Quantencomputer & mehr

Das Thema Quantencomputer bleibt auch für Intel ein wichtiges. Hier ließ das Unternehmen in der Vergangenheit bereits mehrfach aufhorchen, denn sie wollen die notwendigen Teile auf ihren klassischen 300-mm-Wafern produzieren, was der Marktdurchdringung in den kommenden Jahren sehr zuträglich sein dürfte.

Noch immer in den Kinderschuhen steckt MESO, was für Magneto-Electric Spin-orbit (PDF) steht. Das verlässliche schalten dieser kleinsten Nano-Magnete funktioniert zwar nun erstmals im Labor, aber für ein Produkt reicht es noch lange nicht – exakt deshalb ist es noch in dieser Abteilung.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Intel unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.