Компания Intel представила технологию Turbo Cells («турбо-ячейки»), позволяющую ускорить критически важные участки логических цепей процессора без увеличения энергопотребления, сообщает Tom's Hardware. Вместе с новым техпроцессом 14A, обеспечивающим на 30 % более высокую плотность транзисторов по сравнению с 18A, и системой питания PowerDirect, это может обеспечить прорыв в производительности чипов будущих поколений.

Источник изображения: Tom's Hardware

Intel впервые раскрыла информацию о техпроцессе 14A в прошлом году. Теперь, на своём мероприятии Intel Foundry Direct 2025, компания объявила, что по сравнению с 18A он обеспечит улучшение удельной производительности на ватт на 15–20 % и увеличение плотности транзисторов на кристалле на 30 %.

В техпроцессе 14A будут использоваться самые последние достижения Intel: GAA-транзисторы RibbonFET 2 с расширенным пороговым напряжением, второе поколение технологии подвода питания с обратной стороны кристалла PowerDirect и передовая EUV-литография с высокой числовой апертурой (High-NA).

Источник изображения: Intel

Принципиально новым моментом в техпроцессе Intel 14A станет поддержка дизайна Turbo Cell. Это позволит дополнительно поднять частоту критических частей CPU и GPU за счёт возможности совмещать «быстрые» и «энергоэффективные» транзисторы внутри одного функционального блока чипа, что позволит значительно повысить общую производительность без серьёзных компромиссов.

Intel также представила три типа стандартных библиотек ячеек для 14A. Библиотека tall — для максимальных частот, mid-size оптимизирована под энергоэффективность и short ориентирована на максимальную плотность. Именно последняя активно используется в CPU и GPU, и именно в неё интегрируются Turbo Cells.

По словам Intel, в конечном итоге Turbo Cells позволят гибко комбинировать ячейки с разной производительностью и энергопотреблением в одном конструктивном блоке для достижения идеального соотношения трёх ключевых параметров — мощности, производительности и площади кристалла, которые лежат в основе современного чип-дизайна.

Сообщается, что освоение техпроцесса 14A идёт по плану. Компания уже готова предоставить партнёрам библиотеки для проектирования чипов под этот техпроцесс и сделать по их проектам тестовые кристаллы. Запустить производство по техпроцессу 14A компания Intel рассчитывает в 2027 году.

Одновременно TSMC наметила внедрение похожего техпроцесса A14 на 2028 год, но в нём не будет применяться ни EUV-литография с высокой числовой апертурой, ни подвод питания с обратной стороны кристалла. А значит, Intel имеет возможность перехватить лидерство в гонке техпроцессов.

Глава Intel Лип Бу Тан (Lip Bu Tan) объявил на мероприятии Intel Foundry Direct 2025 о значительных успехах на направлении контрактного производства полупроводников. В частности, Intel привлекла первых клиентов для своего перспективного техпроцесса 14A (1,4 нм), который станет следующим шагом после 18A. Уже несколько заказчиков готовятся к получению тестовых 1,4-нм чипов.

Источник изображения: Tom's Hardware

Как стало известно Tom's Hardware, технологический процесс 18A, играющий ключевую роль в стратегии Intel, уже перешёл на этап пробного производства (risk production), при котором осваиваются первые производственные циклы для отладки технологии. Старт серийного выпуска чипов по этому техпроцессу ожидается во второй половине года. Кроме того, компания представила Intel 18A-P — высокопроизводительную версию базового техпроцесса, уже запущенную в пробное производство.

Источник изображения: Tom's Hardware

Но ещё больший интерес вызывает версия Intel 18A-PT, предназначенная для применения вместе с технологией Foveros Direct 3D, благодаря которой становится возможной трёхмерная упаковка кристаллов, когда чипы можно будет размещать друг над другом, увеличив тем самым производительность и плотность компоновки. Отметим, аналогичную технологию TSMC уже применяет в чипах AMD с 3D V-Cache.

Источник изображения: Intel

В сегменте зрелых техпроцессов Intel также демонстрирует прогресс. Компания уже подготовила проекты чипов сторонних клиентов для массового производства по 16-нм техпроцессу. Также в Intel отметили, что совместно с UMC ведётся разработка 12-нм технологии для сторонних заказчиков. Параллельно компания расширяет сотрудничество с партнёрами в области EDA-инструментов и готовых дизайнов блоков чипов, что упростит разработку новых чипов. При этом в рамках программы Intel Foundry Accelerator Alliance появились подразделения Chiplet Alliance и Value Chain Alliance в целях ускорения внедрения передовых решений.

Важно отметить, что на фоне геополитической напряжённости в полупроводниковой отрасли Intel остаётся единственным американским производителем, способным выпускать передовые чипы, предлагая современные методы упаковки. В то время как TSMC наращивает мощности в США, новые законы Тайваня запрещают компании производить самые передовые технологии за пределами острова, что, по мнению экспертов, определённо даёт Intel стратегическое преимущество.

Особый интерес вызывает Intel 14A — первый в отрасли техпроцесс с High-NA EUV-литографией. Данный техпроцесс предложит транзисторы с нанолистами RibbonFET второго поколения. Пока Intel не назвала точные сроки его выхода, обозначив лишь 2027 год. Если всё пойдёт по плану, Intel опередит TSMC, которая планирует выпустить аналог в лице A14 только к 2028 году и без использования High-NA EUV.

Также было отмечено, что Intel 14A будет использовать второе поколение технологии подачи питания с тыльной стороны кристалла PowerVia. Она будет представлять собой более совершенную и сложную схему, которая подает питание непосредственно на исток и сток каждого транзистора через специализированные контакты, что минимизирует сопротивление и максимизирует энергоэффективность. Это более прямое и эффективное подключение, чем нынешняя схема PowerVia от Intel, которая подключается к транзисторам на уровне контактов с помощью нано-транзисторов.

Однако наиболее интригующая часть анонса Intel касательно техпроцесса 14A заключается в том, что в нём будет реализована новая технология «турбо-ячеек», предназначенная для дальнейшего увеличения скорости чипов, «включая максимальную частоту CPU» и повышение производительности GPU.

«Технология Turbo Cells позволит разработчикам оптимизировать сочетание более производительных и более энергоэффективных ячеек в пределах одного вычислительного блока, обеспечивая индивидуальный баланс между мощностью, производительностью и площадью для целевых приложений», — говорится в заявлении Intel, на которое обратило внимание издание PCWorld. Пока что Intel не раскрывает подробности о функции турбо-ячеек.

Источник изображения: Intel

Intel намерена продвигаться по намеченному плану, объединяя усилия в области 3D-упаковки и миниатюризации техпроцессов. Как отметил Тан в рамках мероприятия, такие технологии как Foveros Direct 3D, дадут клиентам компании важные конкурентные преимущества. С докладом также выступят ключевые спикеры компании — технический директор Intel Foundry Нага Чандрасекаран (Naga Chandrasekaran) и руководитель подразделения Foundry Services Кевин Бакли (Kevin Buckley), которые подробнее расскажут о планах и технических деталях.

Intel рассказала о преимуществах своего 18-ангстремного техпроцесса Intel 18A по сравнению с актуальным 3-нм Intel 3 в преддверии симпозиума VLSI 2025. Intel 18A является первым техпроцессом компании, в котором используются транзисторы RibbonFET с инновационной архитектурой с круговым расположением затвора (gate-all-around, GAA) и подачей питания с обратной стороны кремниевой пластины — PowerVia (BSPDN).

Источник изображений: Intel

Intel утверждает, что её техпроцесс 18A обеспечивает на 25 % большую производительность при том же напряжении (1,1 В) и сложности, а также снижает энергопотребление на 36 % при той же частоте и напряжении (1,1 В) для стандартного субблока ядра Arm по сравнению с тем же блоком, изготовленным по технологии Intel 3. При более низком напряжении (0,75 В) Intel 18A демонстрирует на 18 % более высокую производительность и на 38 % меньшее энергопотребление.

Intel отмечает высокую степень физического масштабирования плотности размещения элементов у техпроцесса Intel 18A по сравнению с Intel 3 как для решений с высокой производительностью (High Performance Library, HP), так и для решений с высокой плотностью (High Density Library, HD). В Intel 18A высота ячеек уменьшена с 240CH до 180CH в библиотеках HP и с 210CH до 160CH в библиотеках HD, что составляет примерно 25-процентное сокращение вертикального размера. Более плотная архитектура ячеек позволяет увеличить плотность транзисторов, что напрямую способствует повышению эффективности использования площади.

Использование подключения PowerVia обеспечивает более эффективную вертикальную маршрутизацию за счёт переноса линий питания с лицевой стороны на тыльную, освобождая место для маршрутизации сигналов и дополнительно уплотняя компоновку. Кроме того, усовершенствованные структуры затвора, источника/стока и контактов улучшают общую однородность ячеек и плотность интеграции. Эти усовершенствования в совокупности позволяют Intel 18A обеспечивать лучшую производительность на единицу площади и высокую энергоэффективность, поддерживая более продвинутые и компактные конструкции чипов.

Сообщается, что Intel находится на пути к началу массового производства вычислительных чиплетов для процессоров Panther Lake для клиентских ПК в конце этого года, а затем чиплетов для процессоров для центров обработки данных Clearwater Forest — в начале 2026 года. Кроме того, в середине 2025 года компания начнёт производство по техпроцессу 18A для коммерческих заказчиков.

Intel также планирует представить документ, описывающий передатчик PAM-4 (Pulse-Amplitude Modulation, модуляция импульсно-амплитудного сигнала), реализованный с использованием производственного узла 18A с PowerVia BSPDN. Передатчик разработан совместно инженерами Intel, Alphawave Semi, Apple и Nvidia. Это вовсе не означает, что Apple или Nvidia начнут использовать техпроцесс Intel 18A, однако, по крайней мере, они, как и многие другие компании, заинтересованы в подтверждении его реальных возможностей.

По утверждению TSMC, практически все партнёры компании (в первую очередь Apple и Nvidia) планируют использовать её технологический процесс N2 (класс 2 нм), поэтому скорее всего, он будет востребован больше, чем Intel 18A. Тем не менее, для Intel крайне важно показать, что она по-прежнему умеет и может разрабатывать конкурентоспособные технологии и обеспечивать выпуск больших объёмов полупроводниковой продукции.

На конференции Intel Vision в Лас-Вегасе компания рассказала о грядущих процессорах Panther Lake, производство которых начнётся в конце этого года, а на рынке они появятся в начале следующего. По словам руководства компании, новые чипы объединят лучшие черты предыдущих поколений Lunar Lake и Arrow Lake — энергоэффективность и производительность, а также станут первым продуктом на новом производственном техпроцессе Intel 18A.

Источник изображения: Intel

Panther Lake станет не просто очередной новинкой в линейке процессоров. Они станут первыми чипами, выпущенными по передовому техпроцессу 18A. Этот технологический шаг, как пишет PCWorld, был заложен ещё при прежнем главе компании Патрике Гелсингере (Patrik Gelsinger), который поставил цель внедрить пять технологических процессов за четыре года. Хотя Гелсингер ушёл с поста, достижение этой цели станет частью его наследия.

Джим Джонсон (Jim Johnson), старший вице-президент клиентского подразделения Intel, подчеркнул, что Panther Lake сочетает в себе энергоэффективность Lunar Lake и производительность Arrow Lake. «Я лично в восторге от Panther Lake, потому что он объединяет лучшее от наших прошлых архитектур, рассчитан на масштабируемый 18A и готов к выпуску уже в этом году», — заявил он. На данный момент компания вышла на стадию опытного производства с 18A и готовит масштабирование производства для полноценного серийного выпуска.

Источник изображения: Mark Hachman / IDG

Технические детали Panther Lake, скорее всего, будут раскрыты ближе к выставке Computex, которая пройдёт в конце мая, а в 2026 году Intel выпустит следующий флагманский чип Nova Lake, о чём сообщил новый генеральный директор компании Лип-Бу Тан (Lip-Bu Tan) в письме акционерам. В рамках Intel Vision был показан слайд, на котором Panther Lake указан как продукт 2026 года. Предполагается, что производство новых чипов действительно начнётся в 2025 году, однако массовый выход на рынок задержится до начала 2026-го.

Источник изображения: Intel

Стоит отметить, что Intel активно инвестирует в развитие искусственного интеллекта (ИИ), привлекая разработчиков к своей платформе. В рамках этого направления компания запустила AI Showcase – витрину приложений с оптимизированными под её процессоры решениями. Также представлено новое приложение AI Playground, которое позволит пользователям запускать ИИ-модели и создавать с их помощью произведения искусства прямо на своих ПК.

Что касается приоритетов Intel на 2025 год, то компания обозначила три направления, два из которых касаются внедрения искусственного интеллекта в пользовательские компьютеры, рабочие станции и автомобили. Третья задача связана с дальнейшим развитием ИИ-инфраструктуры, обеспечивающим совместимость аппаратного и программного обеспечения, снижение энергопотребления и стоимости для будущих поколений своих продуктов.

Компания Intel в рамках квартальной отчётной конференции сообщила о переносе начала поставок процессоров Xeon Clearwater Forest для центров обработки данных на первую половину 2026 года. Также компания заявила, что ИИ-ускорители Falcon Shores не будут выпущены на рынок, а послужат для тестов при разработке преемника под кодовым названием Jaguar Shores. В то же время Intel подтвердила, что поставки чипов Panther Lake для клиентских ПК начнутся по плану во второй половине 2025 года.

Задержка выпуска ключевого серверного процессора с кодовым названием Clearwater Forest произошла на фоне раскрытия компанией удручающих финансовых результатов за четвёртый квартал 2024 года и весь год в целом. В сочетании с объявленной Intel отменой ускорителей Falcon Shores, конкурентная позиция Intel на стремительно растущем рынке ИИ ослабла ещё сильнее.

В настоящее время Intel наращивает производство своих энергоэффективных процессоров Xeon 6 Sierra Forest и высокопроизводительных процессоров Xeon 6 Granite Rapids. Компания рассчитывает, что эти процессоры помогут в стабилизации её доли рынка в этом году. Выход в дальнейшем процессоров следующего поколения Xeon 7 Clearwater Forest и Xeon 7 Diamond Rapids должен, по планам Intel, переломить ход событий и вернуть компании потерянную долю рынка.

«Мы также добиваемся хорошего прогресса в работе над Clearwater Forest, нашим первым серверным продуктом на Intel 18A, который мы планируем выпустить в первой половине следующего года», — сказала временно исполняющая обязанности соруководителя Intel Мишель Джонстон Холтхаус (Michelle Johnston Holthaus). Она подтвердила возникшие трудности с технологией упаковки Clearwater Forest, заверив при этом, что внедрение техпроцесса 18A идёт по плану.

Источник изображений: Intel

Clearwater Forest много значит для Intel, поскольку это первый процессор для центров обработки данных с вычислительными чиплетами, произведёнными по техпроцессу Intel 18A (класс 1,8 нм) и упакованный по технологии Foveros 3D. Если компания сможет добиться массового и экономически эффективного выпуска Clearwater Forest, это станет серьёзным свидетельством успеха 18A, что может привлечь потенциальных клиентов к контрактному производству Intel Foundry.

На данный момент Intel с оптимизмом смотрит на 18A. «18A — это область хорошего прогресса, — уверен финансовый директор Intel Дэвид Цинснер (David Zinsner). — Как и в любом новом процессе, на этом пути были взлёты и падения, но в целом мы уверены, что обеспечиваем конкурентоспособный процесс».

Что касается графического процессора Falcon Shores, рассчитанного на рабочие нагрузки ИИ, представитель Intel посоветовал аналитикам и инвесторам умерить свои ожидания, поскольку Falcon Shores в основном будет служить тестовым чипом при разработке аппаратной и программной экосистемы следующих поколений гибридных процессоров, в частности, для своего преемника под кодовым названием Jaguar Shores. Принять такое решение компания была вынуждена в результате провала процессора Intel Gaudi 3, который не смог составить конкуренцию решениям AMD и Nvidia. В этой ситуации запуск в коммерческую эксплуатацию ещё одного неудачного продукта потенциально может похоронить репутацию компании.

«Многие из вас слышали, как я умерила ожидания в отношении Falcon Shores в прошлом месяце, — заметила Хольтхаус во время отчёта о доходах компании в четверг. — Основываясь на отзывах отрасли, мы решили использовать Falcon Shores в качестве внутреннего тестового чипа. Не выводя его на рынок, мы поддержим наши усилия по разработке системного решения в масштабе стойки с Jaguar Shores для более широкого охвата центра обработки данных ИИ».

Falcon Shores — первый графический процессор Intel с многочиплетной конструкцией, основанный на ядрах Xe-HPC или Xe3-HPC. Он предназначен для обслуживания высокопараллельных рабочих нагрузок ИИ и высокопроизводительных вычислений. Продукт должен значительно повысить производительность и энергоэффективность, хотя компания воздержалась от предоставления фактических цифр.

Задержка с выпуском процессоров Clearwater Forest и отмена массового производства графических ускорителей Falcon Shores может очень дорого обойтись Intel, которая испытывает серьёзнейшие трудности и продолжает терять доверие инвесторов.