Компания Intel испытывает большие трудности с освоением 10-нм технологического процесса, из-за чего выпуск настольных процессоров Ice Lake был отложен на конец 2019 года, а согласно последним слухам, так и вовсе на 2020 год. Тем не менее, прототипы или даже инженерные образцы новых процессоров имеются у Intel, и уже тестируются компанией.

Во всяком случае, на это указывает появление процессора Ice Lake в базе данных теста производительности SiSoftware. На то, что здесь был протестирован именно процессор Ice Lake, указывает наличие встроенной графики 11-го поколения, а также указание, что это настольный процессор. Ранее неоднократно сообщалось, что именно это поколение встроенной графики должно появиться в 10-нм настольных процессорах Intel. Напомним, что в актуальных Intel Coffee Lake используется встроенная графика 9.5 поколения.

И именно упоминанием встроенной графики ценна данная утечка, ведь она указывает на значительные изменения в этом направлении. Бенчмарк определил, что встроенный графический процессор в Ice Lake обладает 64 исполнительными блоками (Execution units, EU), на которые приходятся 512 шейдерных процессоров. Заметим, что у нынешних настольных процессоров Intel Coffee Lake имеется до 24 исполнительных блоков со 192 шейдерными процессорами.

Отсюда можно заключить, что встроенные графические процессоры в будущих процессорах Intel станут значительно более производительными по сравнению с нынешними. Заметим, что здесь указывается довольно невысокая тактовая частота iGPU — всего 900 МГц. Хотя и частота процессорных ядер, которых у данного прототипа всего два, составила только 1,3/1,6 ГГц. Так что к релизу частотные показатели явно будут выше.

Последнее обновление производственных задач Intel указывает на неспособность компании довести свои 10-нм нормы до коммерческого состояния ранее последнего квартала 2019 года. В результате, как сообщает тайваньский ресурс Digitimes, в полупроводниковой индустрии начали распространяться предположения, что Intel может свернуть свой производственный бизнес по примеру AMD, которая пошла на этот вынужденный шаг ещё в 2009 году, перейдя на модель печати своих чипов на сторонних фабриках.

Первоначально планы некогда бесспорного лидера полупроводникового производства, компании Intel, по освоению 10-нм техпроцесса были намечены на 2016 год. Первыми процессорами должны были стать чипы с архитектурой Cannon Lake. Однако эти цели остались давно в прошлом.

Принцип «Тик-так», которому корпорация следовала на протяжении многих лет и предполагавший чередование обновления микроархитектуры с улучшением производственных норм, сейчас едва ли можно назвать работающим. Эта модель дала сбой в 2014 году, когда Intel должна была представить 14-нм техпроцесс, а вместо этого выпустила 22-нм процессоры Haswell Refresh, совершив внеочередное обновление архитектуры.

Intel продолжает нарушать циклы «Тик-так» и, как считают наблюдатели, вероятно, уже отказалась от этой модели. 10-нм Cannon Lake, запланированные на середину 2016 года, были тогда заменены Kaby Lake, которые выпускались по 14-нм нормам, по сути используемым до сих пор с различного рода оптимизациями. Учитывая очередную подтверждённую корпорацией задержку, запланированное на следующий год 9 поколение процессоров Core i будет производиться с использованием очередного обновления старых норм — 14 нм+++. То есть уже пять поколений процессоров будут эксплуатировать 14-нм техпроцесс.

Тем временем и TSMC, и Samsung добились успехов в развитии своих передовых технологий полупроводникового производства, причем первая наращивает массовый выпуск 7-нм чипов, а вторая ускоряет исследования и разработки в области литографии в глубоком ультрафиолетовом диапазоне, EUV.

Но следует иметь ввиду, что цифровые значения не так однозначны: 14-нм нормы Intel в своём текущем состоянии демонстрируют более плотное размещение транзисторов, чем конкурирующие 10-нм или даже 7-нм нормы.

В последние годы Intel расширила производственные операции с целью более полно задействовать мощности своих фабрик. Но, по словам наблюдателей, ей тяжело бороться за заказы крупнейших бесфабричных компаний. Главными клиентами производственного бизнеса Intel являются LG Electronics и Unigroup Spreadtrum & RDA под управлением китайской государственной корпорации Tsinghua Unigroup.

В четверг компания Intel опубликовала отчёт за второй квартал текущего года, в котором отчиталась о весьма неплохих доходах. Несмотря на это, представленные в нём данные отнюдь не воодушевили инвесторов, и в результате курс акций компании упал более чем на 8%. Кроме того, многие аналитики выразили обеспокоенность будущим компании.

Так инвестиционный банк Bank of America Merrill Lynch понизил рейтинг акций Intel с «рекомендованы к покупке» до нейтрального. Также аналитики отмечают, что компания так и не решила проблемы, связанные с самыми большими рисками. Конечно же, опасения инвесторов вызваны огромной задержкой Intel в освоении новой 10-нм технологии производства. В квартальном отчёте компании говорится, что она сможет приступить к массовому производству 10-нм продукции, в том числе и процессоров, только к концу 2019 года. А ведь изначально планировалось начать 10-нм производство в 2014 году.

В свою очередь компания AMD, пользующаяся услугами контрактных производителей вроде TSMC, планирует начать поставки 7-нм продукции уже к концу текущего года. Аналитики отмечают, что у AMD сейчас наметилась отличная динамика роста, коей раньше никогда не было, и она попросту разрушает бизнес-модель Intel. Кстати, акции AMD после недавней публикации ею своего квартального отчёта устремились вверх.

Отмечается также, что Intel вполне может утратить свою «почти монополистическую» позицию на рынке процессоров, которая позволяла ей устанавливать более высокие цены. Из этих слов напрашивается вывод, что скоро Intel будет просто вынуждена снижать цены на свои процессоры. Аналитики Stifel, комментируя ситуацию с 10-нм техпроцессом, отметили, что Intel также столкнётся с увеличением затрат, которые потребуются на наращивание 10-нм производства, что также пагубно скажется на валовой прибыли.

Ранее в этом году корпорация Intel подтвердила, что задержит массовое производство 10-нм процессоров до 2019 года из-за проблем с выходом годных, но не уточнила, когда именно в следующем году начнется массовое производство данных микросхем. На этой неделе Intel внесла ясность в свои планы. Первые системы на базе указанных CPU попадут на полки магазинов в конце 2019 г. Но есть нюанс: 14-нм продукты по-прежнему будут играть огромную роль в следующем году.

Intel подтвердила намерение начать массовое производство процессоров с использованием технологии 10 нм в 2019 году в ходе телеконференции с инвесторами и аналитиками в четверг вечером. Согласно официальному обещанию Intel, первые ПК на базе вышеназванных процессоров попадут на полки магазинов в сезон предрождественских продаж 2019 года, с конца октября по конец декабря. Хотя компания явно этого не говорит, принимая во внимание современные циклы производства микросхем (90 дней и более), а также необходимость собрать и поставить системы в магазины, старт изготовления новых процессоров намечен на второй–третий квартал следующего года (за три–шесть месяцев до начала продаж компьютеров).

Слайд из презентации Intel

Таким образом, в случае, если Intel начнёт производство микросхем по технологии 10 нм в намеченный срок, а производители компьютеров не задержат выпуск своих ПК, новые процессоры компании станут доступны лишь четвёртом квартале 2019 г. Следовательно, в течение более чем трёх кварталов следующего года поставки Intel будут почти полностью состоять из продуктов, произведённых с использованием одного из 14-нм техпроцессов компании.

На данный момент неизвестно, сколько времени потребуется Intel для наращивания производства своих 10-нм процессоров и когда же количество продаваемых 10-нм микросхем превысит количество поставляемых 14-нм чипов. В настоящее время Intel довольно оптимистично относится к текущим и будущим семействам своих продуктов, которые почти полностью состоят из CPU, произведённых с использованием технологического процесса 14 нм.

Intel Cascade Lake-SP. Фото сайта ServeTheHome.com

На самом деле, у компании действительно есть много возможностей для роста: поставки процессоров Intel Xeon Scalable обеспечили чуть меньше 50 % от выручки «серверного» подразделения Intel во втором квартале текущего финансового года. Вне всяких сомнений, компания продолжит наращивать поставки этих продуктов ещё много кварталов, увеличивая среднюю продажную стоимость, доходы и прибыль. Стоит иметь в виду, что выходящая вскоре платформа Intel Cascade Lake-SP будет поддерживать модули Intel Optane DC Persistent Memory на базе энергонезависимой памяти 3D XPoint. Продажи данных DIMM обещают открыть компании огромные возможности для заработка.

Возвращаясь к процессорам для центров обработки данных, следует отметить один важный момент. Венката Рендунчитала (Venkata ‘Murthy’ Renduchintala), главный инженер Intel, пообещал в ходе телеконференции, что 10-нм «продукты для ЦОД» попадут в продажу «вскоре после» доступности клиентских систем с 10-нм процессорами в конце 2019 года. Он не указал никаких точных временных рамок, но подчеркнул, что в случае с поколением процессоров Ice Lake временной разрыв между выводом на рынок клиентских и серверных CPU будет меньше, чем обычно.

Таким образом, фактически Intel подтвердила появившуюся на этой неделе информацию, согласно которой процессоры семейства Ice Lake-SP могут выйти на рынок в третьем или четвёртом квартале 2020 года.

Процессоры Intel Xeon

На протяжении многих лет Intel была известна как безусловный лидер в области передовых полупроводниковых производственных норм, осваивая их задолго до конкурентов. Эта позиция позволяла Intel выводить на рынок чипы, противостоять которым конкуренты не могли по структуре затрат, что выливалось в невероятный уровень рентабельности.

Но в последние годы лидерство Intel в области техпроцессов стало ускользать из-за постоянных задержек в освоении технологии массового 10-нм производства. По сути, уже 4 года компания эксплуатирует 14-нм техпроцесс, выжимая из него все соки. Сегодня Intel не только перестала быть безоговорочным лидером в этой области, но и фактически отстаёт. Самый главный её конкурент — Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) — недавно начал массовое производство чипов с соблюдением 7-нм норм (что примерно эквивалентно 10-нм технологии Intel). При этом Intel, хотя и начала ограниченные поставки первых 10-нм чипов, доведёт техпроцесс до уровня массового производства лишь в 2019 году (вероятно, во второй половине).

Вдобавок, если судить по публичным заявлениям TSMC и отказу Intel говорить о своих долгосрочных планах, похоже, отставание сохранится на годы вперёд. Тайваньская компания заявила, что планирует запустить усовершенствованную версию своей 7-нанометровой технологии, известную как 7-нм+ (с использованием EUV-литографии), в массовое производство в 2019 году. Вполне вероятно, что речь идёт уже о первой половине года.

Затем, в 2020 году, как заявляет TSMC, запланирован запуск массового производства кристаллов с использованием 5-нм технологии. Она обещает существенное сокращение площади чипов, а также некоторые улучшения в области производительности и энергопотребления по сравнению с её 7-нм и 7-нм+ техпроцессами. Учитывая, что Apple, как правило, входит в число первых клиентов в отношении передовых технологий TSMC, разумно ожидать, что тайваньская полупроводниковая кузница постарается наладить 5-нм производство к запуску очередных iPhone во второй половине 2020 года.

В то же время Intel почти ничего не сообщает о планах по освоению следующих за 10-нм норм (известных как 7-нм). Похоже, в ближайшие годы Intel поменяется местами с TSMC (а, возможно, также с Samsung и GlobalFoundries) и будет вынуждена действовать в условиях отставания от соперников на поколение в области производственных норм.

Если такое положение сохранится долго, то вне зависимости от превосходства продуктов Intel над конкурентами в области дизайна кристаллов, последние смогут компенсировать недостатки своих решений за счёт передовых норм. В итоге производственное отставание может вылиться в снижение привлекательности продуктов, потерю прибыли и сокращение доли рынка. Учитывая текущую ситуацию с усилением давления со стороны AMD и в целом снижение значимости архитектуры x86 на рынке ввиду мобильной революции, всё это крайне опасно.

Ни для кого не секрет, что компания Intel испытывает огромные трудности с освоением 10-нм техпроцесса, из-за чего уже не раз откладывала сроки начала выпуска изделий по данной технологии. И как выяснили наши коллеги из SemiAccurate, это создаёт проблемы не только для самой Intel, но и для некоторых её клиентов.

Сообщается, что задержка 10-нм техпроцесса Intel ставит на грань разорения некоего крупного клиента Intel, имя которого не называется. Intel не раскрывает имена своих клиентов, поэтому источник отмечает лишь, что это некий технологический гигант с многолетней историей и рыночной капитализацией в более чем 20 млрд долларов.

Клиент, о котором идёт речь, сделал ставку именно на 10-нм техпроцесс Intel, и теперь не располагает альтернативным планом действий. Это ставит под угрозу само существование этой неназванной компании, потому как она попросту не сможет создать новую серию продуктов на 10-нм чипах Intel, чтобы успешно конкурировать с другими производителями.

Коллеги также считают, что главной причиной задержки 10-нм техпроцесса Intel являются управленческие ошибки руководства компании. А технические трудности в освоении новых производственных норм играют куда меньшую роль.

Резистивная энергонезависимая память ReRAM понемногу прокладывает себе дорогу в мир. Пока использование ReRAM в продуктах носит опытный характер, но через год или два всё может измениться в сторону более широкого использования этого нового типа энергонезависимой памяти в электронике и компьютерной технике.

Так, изобретатель одной из перспективных версий ReRAM компания Crossbar сообщила, что между ней и крупным американским разработчиком электронных компонентов компанией Microsemi подписан лицензионный договор на передачу необходимой для выпуска продукции интеллектуальной собственности. Также партнёры будут совместно разрабатывать продукцию со встроенной памятью ReRAM класса 10 нм (в диапазоне от 19 до 10 нм), которая пополнит ассортимент Microsemi, а он также включает чипы военного назначения и решения для аэрокосмической отрасли.

Сфера интереса Microsemi (Microsemi)

К сожалению, Crossbar не прояснила, кто будет выпускать 10-нм электронику Microsemi со встроенной памятью ReRAM. Производство в Китае для этого явно не подходит, ведь Microsemi завязана на оборонный сектор США. Хотя в Китае у Crossbar есть официальный производственный партнёр в лице крупнейшего местного контрактного производителя полупроводников компании SMIC. В то же время SMIC освоила производство встраиваемой ReRAM с нормами 40 нм, а Crossbar и Microsemi надо идти дальше. Остаётся GlobalFoundries с бывшими заводами IBM? Будет интересно узнать.

Переход со встраиваемой памяти NAND на ReRAM обещает снижение задержек при чтении (до 10 нс) и записи (до 10 мкс). Устойчивость ячеек к износу увеличится с нескольких десятков тысяч до миллиона. При этом ячейка ReRAM не требует предварительной операции по очистке, а массив ячеек не нужно подвергать операциям выравнивания. Такая память работает быстрее и лучше всего подходит для концепции «памяти в процессоре», когда архитектура чипа строится по подобию мозга человека, где нет отдельно памяти и процессора.

ReRAM — это просто и изящно (Crossbar)

Кстати, 23 мая на конференции Embedded Vision Summit компания Crossbar покажет решение для ИИ со встроенной памятью ReRAM. Мы надеемся позже подробнее рассказать о разработке, а пока уточним, что некий специализированный процессор с памятью ReRAM, в которую загружается модель нейронной сети FaceNet, способен автономно и от батарейного питания вести распознавание лиц или объектов с возможностью обновления списка объектов распознавания. Память ReRAM в данном случае является той памятью в процессоре, которая позволяет реализовать компактную автономную платформу, в чём окажутся слабы NAND, 3D XPoint и обычная DRAM (HBM).

Ещё в феврале стало известно, что компания Intel в очередной раз готовится расширить в Израиле производство процессоров. Речь идёт о заводе Fab 28 в Кирьят-Гате. В конце 2016 года Intel завершила очередной этап модернизации производства с намерением начать в Израиле массовый выпуск 10-нм процессоров. В модернизацию было вложено $6 млрд. К сожалению, 10-нм техпроцесс в массы пока не пошёл. Уровень брака при выпуске 10-нм продукции оказался настолько высоким, что компания отложила начало массового выпуска этой продукции до следующего года.

Вынужденный простой или неполную загрузку мощностей на Fab 28 компания решила использовать для проведения массовых работ по расширению производства. На днях, как сообщают информированные источники, Intel отправила в соответствующие регулирующие органы окончательный вариант плана по расширению завода Fab 28. Согласно плану, будут построены корпуса для новых линий и чистой комнаты. На эти цели в период с 2018 по 2020 годы компания потратит $5 млрд. Ещё $500 млн она получит в виде субсидий от израильского правительства и до 2027 года будет платить сниженный на 5 % налог.

Завод Fab 28 в Кирьят-Гате (Intel)

Из планов Intel следует, что 10-нм техпроцесс приходит всерьёз и надолго. С учётом того, что он и так задержится минимум на 2 года, компания рассчитывает эксплуатировать данные технологические нормы производства до 2022 года и даже позже. Нетрудно представить, что переход на 7-нм техпроцесс компания Intel освоит одной из последних среди лидеров полупроводникового производства. Это даёт компании AMD шанс через год–другой вывести на рынок решения, технологически превосходящие предложения Intel. Но это уже другая история.

Компания Intel планирует выпустить 10-нм процессор Core m3-8114Y семейства Cannon Lake-Y для самых тонких мобильных устройств. Новая SoC, в отличие от собрата Core i3-8121U (Cannon Lake-U), не только выглядит конкурентоспособной на фоне предшественников в своём классе, но и станет шагом вперёд относительно 14-нм процессоров Kaby Lake-Y — Core m3-7Y30 и Core m3-7Y32. Первые сведения о Core m3-8114Y сообщил в своём твиттере таиландский блогер Tum Apisak, ссылаясь на запись в онлайн-базе бенчмарка 3DMark.

Новый процессор был замечен в составе платформы Intel Cannon Lake-Y LPDDR4 RVP (Reference Validation Platform). Из её названия следует, что «8114-й» поддерживает память LPDDR4, чем не могут похвастаться его предшественники. Чип функционирует на номинальной частоте 1,5 ГГц — рекордной для 4,5-Вт процессоров. Значение частоты в boost-режиме пока неизвестно, но речь идёт по крайней мере о 3 ГГц.

SoC Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U (справа)

В состав SoC входят два x86-ядра, обрабатывающие данные в четыре потока (Hyper-Threading), двухканальный контроллер DDR4/LPDDR4 и графическая подсистема Intel UHD Graphics. Последней, кстати, лишён 15-Вт процессор Core i3-8121U, из-за чего производители ноутбуков вынуждены использовать его в сочетании с дискретной графикой. Объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня у Core m3-8114Y неизвестен, но, скорее всего, он равен 4 Мбайт, как и у «8121-го». Тепловыделение чипа ожидается на уровне 4,5 Вт.

В целом прогресс в характеристиках самых экономичных x86-SoC Intel виден невооружённым глазом: во-первых, Core m3-8114Y как будто «не заметил» проблем Intel с внедрением 10-нм техпроцесса, хотя Core i3-8121U, наоборот, стал их олицетворением, и, во-вторых, следующее поколение процессоров с суффиксом Y — Ice Lake-Y — получит уже не два, а четыре ядра в сочетании с поддержкой памяти LPDDR4-3733.

Планы Intel по выводу SoC Cannon Lake-Y на рынок, вероятно, станут одной из тем докладов представителей компании на выставке Computex 2018, которая откроет свои двери через несколько недель.

Корпорация Intel без громких объявлений представила первый процессор семейства Cannon Lake, изготавливающийся с применением 10-нанометровой технологии.

Речь идёт о чипе Core i3-8121U, который ранее «засветился» в составе портативного компьютера Lenovo Ideapad 330. На этот раз обнародованы официальные характеристики изделия.

Процессор содержит два вычислительных ядра с возможностью одновременной обработки до четырёх потоков инструкций. Номинальная тактовая частота составляет 2,2 ГГц, максимальная частота в режиме «турбо» — 3,2 ГГц.

Объём кеш-памяти третьего уровня составляет 4 Мбайт. Максимальное значение рассеиваемой тепловой энергии (показатель TDP) равно 15 Вт.

Процессор может работать с оперативной памятью DDR4-2400 и LPDDR4/x-2400 максимальным объёмом до 32 Гбайт. Заявлена совместимость с передовыми накопителями Intel Optane.

Важно отметить, что у решения Core i3-8121U нет встроенного графического контроллера. Так что компьютерам на основе этого чипа потребуется отдельный видеоадаптер.

Цена новинки пока не указывается. С полным перечнем технических характеристик процессора можно ознакомиться на сайте Intel. О сроках анонса других моделей семейства Cannon Lake, к сожалению, ничего не сообщается. 

В конце апреля появилась информация, что Intel пока не удаётся наладить по-настоящему массовое производство 10-нанометровых изделий из-за высокого уровня брака. Поэтому такие процессоры начнут завоёвывать рынок, скорее всего, только в 2019 году.

Добавим также, что в первом квартале нынешнего года Intel получила рекордную выручку в размере $16,1 млрд. Чистая квартальная прибыль подскочила в полтора раза: если в первой четверти 2017 финансового года корпорация заработала $3,0 млрд, то теперь — $4,5 млрд.

Проект по выпуску 10-нм процессоров Canon Lake стал одним из самых проблемных для компании Intel. С двухлетним опозданием чипмейкер выпустил первую 10-нм SoC — Core i3-8121U, отказавшись от первоначальных планов по насыщению рынка несколькими семействами настольных и мобильных процессоров Canon Lake. В настоящий момент подтверждено существование двух серий продуктов на основе Core i3-8121U — мини-ПК Intel NUC с кодовым названием Crimson Canyon и отдельных конфигураций ноутбука Lenovo Ideapad 330.

В лэптопах Ideapad 330/330s используются самые разные мобильные процессоры — Intel Gemini Lake, Kaby Lake-U, Kaby Lake Refresh-U, Coffee Lake-H, AMD Stoney Ridge, поэтому не удивительно, что Lenovo решила задействовать и единственную пока «систему-на-чипе» Cannon Lake. Ноутбук с Core i3-8121U на борту получил артикул Ideapad 330-15ICN и ценник от 3299 до 4299 юаней (эквивалент 32,1–41,8 тыс. руб.) в интернет-магазине jd.com.

Младшая конфигурация 15,6-дюймового Ideapad 330-15ICN сочетает в себе двухъядерный 10-нм SoC, 4 Гбайт оперативной памяти, 128-Гбайт SSD-накопитель, 500-Гбайт жёсткий диск и дискретный графический адаптер Radeon 540 2GB. Самый производительный вариант лэптопа включает в себя вдвое больше RAM (8 Гбайт), а также SSD и HDD двойного объёма — 256 и 1000 Гбайт соответственно.

Официальная спецификация SoC Core i3-8121U пока не обнародована, но имеющиеся сведения (в том числе из баз данных бенчмарков) позволяют говорить о наличии у рассматриваемого процессора двух физических ядер с поддержкой технологий Hyper-Threading и Turbo Boost 2.0. Номинальная частота «8121-го» составляет 2,2 ГГц, пиковая — 3,2 ГГц, объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня — 4 Мбайт. Наряду с оперативной памятью DDR4, новая SoC также поддерживает микросхемы LPDDR4.

Производительность процессора Core i3-8121U должна быть сопоставима с Core i3-8130U. На стороне последнего — бóльшая boost-частота, тогда как Cannon Lake обладает архитектурными улучшениями: поддержкой расширений AVX-512, SHA, памяти LPDDR4. На уровне слухов, подкреплённых записью в онлайн-базе Geekbench, утверждается, что Core i3-8121U не содержит графического ядра. Это объясняет, почему и в NUC Crimson Canyon, и в ноутбуке Ideapad 330-15ICN используется дискретный GPU Radeon.

В следующем году Intel представит процессоры Ice Lake на основе технологической нормы «10+ нм» , разработку которой компании пришлось начинать практически с нуля. Однако впереди ещё несколько релизов семейств 14-нм чипов — как минимум Whiskey Lake (SoC) и Cascade Lake (для серверов).

Во второй половине 2015 года полупроводниковый гигант Intel начал поставки процессоров на основе новой архитектуры Skylake. Она была существенно лучше предыдущего поколения Broadwell, обеспечивала более высокие показатели производительности, функциональности и энергоэффективности. Чипы Skylake производились с соблюдением 14-нм технологических норм Intel.

Семейство Skylake было рассчитано на типичный годовой цикл жизни, после чего в 2016 году ему на смену должны были прийти чипы Cannon Lake. Но из-за трудностей с освоением 10-нм норм производства, которые должны были применяться для печати Cannon Lake и его преемников, а также плохого планирования основные линейки продуктов Intel по-прежнему основаны, по сути, на архитектуре Skylake, хотя и с оптимизацией техпроцесса, и наращиваем ядер для повышения производительности.

Согласно твиту известного инженера Франсуа Пиноэля (Francois Piednoel), покинувшего Intel в июле 2017 года, у компании была возможность внедрить совершенно новые технологии ещё на этапе текущих 14-нм норм, но руководство решило отложить их на будущее: «Я на самом деле считаю, что потеря рыночного импульса куда хуже, чем появление Ryzen — это очень плохо. Два года назад я говорил, что ICL [архитектуру Ice Lake] следует внедрять ещё на этапе техпроцесса 14++, и тогда все смотрели на меня, словно я самый сумасшедший... что ж... теперь они наверняка думают иначе».

Как архитектура процессора, так и лежащая в основе технология производства влияют на конкурентоспособность продукта. Например, если компания сохраняет старую архитектуру, просто перенося прежний дизайн на более тонкие нормы, чип, как правило, получает улучшенную энергоэффективность и производительность. Можно, напротив, внедрить архитектурные новации на отработанном техпроцессе, добившись улучшения производительности, энергоэффективности и функциональности за счёт дизайна чипа.

Исторически сложилось, что процессоры Intel развивались в рамках так называемого цикла «Тик-Так». «Тик» предполагал использование проверенной архитектуры чипа с небольшими оптимизациями для нового техпроцесса. С другой стороны, «Так» предусматривал применение совершенно новой архитектуры при использовании немного усовершенствованных отлаженных производственных норм.

Этот подход к разработке продуктов хорошо зарекомендовал себя, поскольку позволял Intel минимизировать риски и обеспечивать надёжное поступление новых продуктов на рынок. Но в последние годы возникла проблема с освоением следующей 10-нм технологии производства полупроводниковых кристаллов. К моменту, когда проблема стала во весь рост, было уже слишком поздно перерабатывать рассчитанную на 10 нм новую архитектуру под старые 14-нм нормы.

В итоге Intel принялась за оптимизации своих 14-нм норм, чтобы добиться повышенной производительности (результатом стали 14-нм+ и 14-нм++ нормы), но при этом компания не изменила существенно архитектуру самих процессоров (самое крупное новшество — рост количества вычислительных ядер). В результате за последние три года Intel снизила темпы новаций, что вместе с запуском Ryzen привело к ослаблению рыночных позиций.

Франсуа Пиноэль говорит о том, что этого можно было избежать, если бы руководство Intel прислушалось тогда и приняло решение переходить на новую архитектуру Ice Lake ещё на этапе 14-нм++ норм. Видимо, руководство тогда считало, что к текущему моменту 10-нм технология Intel будет готова к массовому производству.

Исполнительный директор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) поясняет, что трудности при переходе на 10-нм нормы массового производства были вызваны тем, что компания пыталась добиться более агрессивного, чем обычно, уплотнения транзисторов по сравнению с предыдущим поколением. Он выразил уверенность, что эта ошибка не повторится в ходе освоения 7-нм техпроцесса.

Будем надеяться, что Intel извлечёт и другой урок: трудности с производством не должны сдерживать архитектурные новации. Руководству следовало бы выделить дополнительные ресурсы на приспособление архитектуры Ice Lake к 14-нм технологическим нормам в качестве запасного плана, ведь два года назад должно было быть уже ясно, что со своевременным освоением 10-нм норм могут возникнуть большие трудности.

История с переходом на техпроцесс с нормами 10 нм пошла по тому же сценарию, что и история с переходом на 14-нм техпроцесс. Если коротко — уровень брака настолько большой, что массовое производство с нормами 10 нм продолжает оставаться невыгодным. Во второй половине прошлого года компания начала поставки первых 10-нм процессоров для рынка сверхтонких ноутбуков и трансформируемых систем (поколение процессоров Cannon Lake). Полгода спустя после этого высокий уровень брака делает невозможным увеличить производство даже этих решений, не говоря уже о начале выпуска 10-нм процессоров второго поколения (Ice Lake). Эту печальную информацию директор Intel Брайан Кржанич объявил и объяснил на квартальной конференции, посвящённой отчёту о работе в первом квартале 2018 года.

Два года назад на бумаге всё было просто замечательно

В первом квартале текущего года, о чём мы рассказали в отдельной заметке, Intel добилась рекордных показателей по выручке и чистой прибыли. Замедление вывода на рынок 10-нм продуктов вряд ли сильно скажется на финансовых показателях компании в следующие несколько кварталов. Проблемы с началом массового производства 10-нм продуктов сильнее ударят по репутации компании, которая долгие годы была технологическим лидером. В принципе, по характеристикам производимых полупроводниковых приборов компании GlobalFoundries и TSMC догонят Intel только к концу следующего года или даже в 2020 году, когда начнут массово выпускать чипы с использованием второго поколения 7-нм техпроцесса (с использованием EUV-литографии). Компания Samsung, тем не менее, уже нынешней осенью начнёт выпускать 7-нм продукцию, отчасти превосходящую по характеристикам 10-нм продукцию Intel.

Интересно отметить, что 7-нм производство Samsung, как и 10-нм производство Intel, использует исключительно иммерсионную литографию на основе 193-нм сканеров. По уровню брака на 7-нм линиях Samsung мы сможем оценить, смогла ли южнокорейская компания создать производство более развитое, чем у Intel.

Основные характеристики первых моделей Cannon Lake, которые уже выпускаются

В то же время руководство Intel заявило, что компания поплатилась за желание «откусить больше, чем смогла проглотить». Обычно с переходом на новый техпроцесс размеры элементов ужимаются в 1,5–2 раза. В Intel всегда стремились оказаться лучше других и, например, при переходе к 14-нм техпроцессу увеличили плотность размещения элементов на кристалле в 2,4 раза. При переходе к 10-нм производству было решено увеличить плотность в 2,7 раза. Как результат, компания не смогла справиться с возросшим уровнем брака. Впрочем, в компании успокаивают, что проблема определена и разработана методика по её устранению. Производство с нормами 10 нм будет отлажено и заработает на полную мощность в течение 2019 года. Когда конкретно, правда, Кржанич не уточнил.

Производительные процессоры продолжают проникать во всё более компактные устройства, поскольку потребляют всё меньше и меньше энергии. Тем самым CPU, можно сказать, возвращаются к истокам, поскольку первые x86-чипы не нуждались в радиаторах. Последней «остановкой» CPU/SoC, рассчитанных на широкий круг задач, стали ультрабуки, которые постепенно перестали восприниматься как отдельный класс мобильных устройств. Теперь же по курсу системы Compute Card и/или Compute Stick, старшие модели которых сегодня оснащаются двухъядерными SoC Kaby Lake-Y и Skylake-Y соответственно.

Процессоры Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U (справа)

Как удалось выяснить журналистам ресурса ComputerBase, в планах компании Intel значится выпуск экономичных (5,2 Вт) процессоров Ice Lake-Y, в состав которых войдут четыре вычислительных ядра, графический адаптер класса GT2 и контроллер оперативной памяти LPDDR4 с поддержкой режима DDR4-3733. Чипы будут выполнены в конструктиве BGA1377. Четыре x86-ядра, пусть и работающих на небольшой частоте — таким арсеналом до недавних пор не могли похвастаться даже 15-ваттные модели SoC (Kaby Lake-U и предшествующие). И только после дебюта 14-нм архитектуры AMD Zen в Intel осознали необходимость конкурентоспособности своих SoC.

Видов техпроцессов Intel, помимо «простых» 14-нм и 10-нм, уже набралось немало. Каждый этап «взросления» технологической нормы обозначается на презентационных слайдах плюсом. Кульминацией доработки 14-нм нормы станут процессоры Whiskey Lake-U («14++» или даже «14+++»). В свою очередь существующие опытные образцы SoC Ice Lake-U и Ice Lake-Y используют «10+»-нанометровую норму. Эволюция производственных технологий преследует цель улучшить соотношение быстродействия и энергопотребления CPU/SoC с поправкой на потребности рынка в конкретный период.

Номинальный TDP чипов Ice Lake-Y на 0,7 Вт выше, чем у нынешних Kaby Lake-Y. Источник объясняет это интеграцией модуля регулятора напряжения (FIVR) в тело SoC, что уже встречалось в прошлом. С FIVR архитектура платформы станет проще, поэтому производители систем в сборе смогут сэкономить на «лишних» узлах цепей питания.

Учитывая многократные переносы сроков выхода 10-нм продуктов Intel в прошлом, пока сложно назвать даже предположительные сроки дебюта четырёхъядерных SoC Ice Lake-Y.

Мы уже неоднократно отмечали, что специалисты Intel продолжают работать над расширением семейства процессоров Core 8-го поколения и параллельно трудятся над перспективными CPU и SoC Core 9-го поколения. Важных задач у инженерного отдела компании предостаточно: выпуск шестиядерных мобильных и восьмиядерных настольных процессоров (последние ассоциированы с платформой LGA1151/Z390), повышение производительности встроенной графики, увеличение доли 10-нм чипов среди опытных образцов, а затем и среди серийных продуктов и т. д. Заметная активность Intel и её партнёров привела к росту количества утечек информации об инженерных семплах. Правда, стоит отметить и старания таиландского блогера под псевдонимом Tum Apisak, регулярно делящегося своими находками в онлайн-базе 3DMark.

В этот раз Tum Apisak рассекретил характеристики производительного SoC Core i7-8559U, появление которого ожидается в составе мини-ПК (в частности, Intel NUC), ноутбуков Apple MacBook Pro и/или аналогичных решений. По предварительным данным, процессор с индексом 8559U относится к семейству SoC Coffee Lake-U. В распоряжении новичка находятся четыре ядра с поддержкой технологии Hyper-Threading и тактовой частотой 2,7 ГГц, без учёта boost-режима. Обращает на себя факт применения графического блока Intel Iris Plus 650 класса GT3e (48 EU-блоков), прежде встречавшегося в Core i7-7567U и других двухъядерных моделях Kaby Lake-U с тепловым пакетом 28 Вт. Соответственно, Core i7-8559U можно считать преемником Core i7-7567U. Уровень TDP рассматриваемого процессора почти наверняка составит те же 28 Вт.

Слева от Core i7-8559U в таблице расположился уже знакомый нам трёхкристальный процессор Core i5-8305G (Kaby Lake-G) с дискретным GPU Radeon RX Vega M GL и 4 Гбайт памяти HBM2 на одной подложке. Готовящийся к релизу чип тестировался в составе устройства Dell, и это, похоже, всё, на что хотел обратить внимание Tum Apisak. Помимо вышеупомянутых процессоров, в таблице нашлось место также и для шестиядерного CPU Core i7-8670 (Coffee Lake-S) для настольных ПК. К сожалению, пока ничто не указывает на его скорый дебют, хотя о данной модели впервые сообщалось ещё в ноябре прошлого года. Процессор обрабатывает данные в 12 потоков и функционирует на частотах от 3,1 до 4,1 ГГц, в чём немного уступает актуальному Core i7-8700 (3,2/4,6 ГГц). Объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня, скорее всего, составляет 12 Мбайт, как и у других настольных Core i7.

«2-в-1» Dell XPS 15 на базе CPU/SoC Intel Kaby Lake-G, фото theverge.com

Ниже приведены ориентировочные характеристики двух оставшихся безымянных семплов:

• «Intel 0000» Cannon Lake-Y: 10 нм, 2 ядра/4 потока, номинальная частота 1,1 ГГц, графика Intel UHD, контроллер оперативной памяти DDR4/LPDDR4, тепловой пакет 4,5 Вт;
• «Intel 0000» Ice Lake-U: «10+» нм, 4 ядра/8 потоков, номинальная частота 2,4 ГГц, графика Intel UHD Gen11 LP (до 48 EU), контроллер оперативной памяти DDR4/LPDDR4, тепловой пакет ≥15 Вт.