硬科技:从热情洋溢的Rocket Lake回顾Intel 10nm与14nm製程牙膏史

Intel陆续发表末代14nm桌上型处理器第十一代Core (Rocket Lake) 和首款10nm Xeon-SP (Ice Lake-SP),象徵着Intel狂挤多年14nm製程牙膏的漫长旅途,从第五代Core走到第十一代的7个年头,

Intel陆续发表末代14nm桌上型处理器第十一代Core (Rocket Lake) 和首款10nm Xeon-SP (Ice Lake-SP),象徵着Intel狂挤多年14nm製程牙膏的漫长旅途,从第五代Core走到第十一代的7个年头,也即将划上句点 (应该吧?),所以不学无术的笔者,也在此带领各位亲爱的科科们,回顾这段欢乐异常的过程。

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Intel到底挤了几次14nm牙膏?

这个 “+” 号到底有几个,众说纷纭,严格说来,依据正式资料,只有2次:14nm+ (Kaby Lake)和14nm++ (Kaby Lake之后)。和最初14nm最主要的差别在于,Intel以牺牲电晶体密度作为代价,靠着更高的鳍片高度 (Fin Height) 与更宽的栅极间距 (Gate Pitch),换取更高的运作时脉与峰值功耗。以初代14nm为基準,同样电压时14nm++时脉可提升26%,或者同时脉时,功耗降低52%。

照片中提到了1.4、14+、14 nm 2016,包含了软件、英特尔、中央处理器、英特尔酷睿i5-8600K、母板

话说回来,Intel在Broadwell首次导入14nm时,也是诸事不顺,导致「每瓦效能是22nm的2倍」的14nm仅优先导入于笔电处理器,桌面版则仅仅2款。Skylake到底算不算真正的 “14nm+”,也只有Intel自己心知肚明。

至于Broadwell笔电版曾具备拥有48个EU与惊世骇俗128MB eDRAM快取记忆体的Iris Pro 6200 (GT3e) 内显,也是在内建全新Iris Xe世代绘图核心的Intel Tiger Lake-U之前 (最大96个EU),Intel在绘图系统上罕见的「巨大投资」。

那Intel在14nm的演进过程中,到底逐步改进的哪些项目?

Intel在2020年的架构日,表示以14nm製程的Broadwell (BDW) 为基础,这些年来,逐步提昇了20%的「电晶体效能」,但各位科科绝对不会满足于Intel这样「呼陇」大家的说法,况且按照Intel的简报,等于承认实际上挤了「4次」牙膏耶,虽然「持之以恆的最佳化」也不是让人感到奇怪的事情啦。

Intel从Skylake之后的一堆湖 (Lake),先撇除工作站 (Workstation) 不谈,大致的演进如下。

照片中提到了製程、伺服器、一般桌机,包含了角度、黑与白、线、字形、仪表

唯一可以肯定的是,「热情洋溢」的Rocket Lake就是14nm的极限了。

硬科技:Intel的Rocket Lake核心到底会多大颗?

那么,Intel的10nm又是怎么一回事?

基本上,Intel 10nm製程的发展历程可谓「悲壮异常」(才疏学浅的笔者实在想不出其他的形容词了),连初代「实验性质强烈」的Cannon Lake都快被Intel视为不存在的黑历史了。截止为止,已经确定Intel的10nm有「4个世代」,比14nm还多。

照片中提到了NEW、DISCLOSURE、Innovation across the entire process stack, from channel to interconnects,包含了角度、英特尔、老虎湖、中央处理器、10纳米

不信?那我们就来瞧瞧Intel那不愿面对的真相。

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照片中提到了製程、伺服器、一般桌机,包含了角度、黑与白、线、字形、仪表

Intel自己在2020年的HotChips,可是大刺刺的公开讲Ice Lake-SP (ICX) 是 “10nm+”喔。

Intel的製程技术真的如此的不堪?

当然不是,以10nm来说,论电晶体密度,Intel几乎是Samsung的2倍,和台积电7nm不相上下。

照片中提到了Apple、Intel、AMD,包含了2010年、黑与白、线、字形、仪表

如果根据已公开的资讯,「先进半导体製程御三家」的演进是这样。

照片中提到了Intel、Samsung、台积电,包含了角度、紧身连衣裤、连身裤、皮革、蕾丝

不过基于不同的产品特性 (时脉、散热、SRAM比例、结构複杂度、内部走线等等),这些「理论极限值」往往都会大打折扣,像AMD现行7nm製程CPU和GPU也只做到Apple A13的一半左右。此外,这些数字也不代表「电晶体性能」,而这却是Intel最擅长的领域。

既然Intel都换了一位真正了解技术的新任执行长,不但宣布要投入200亿美元兴建晶圆厂,也宣示要恢复昔日2年升级1次製程的钟摆 (Tick Tock) 节奏,各类多晶片封装「包水饺」的重要性更是水涨船高,这场製程战争,也许还会有些看头。科科。

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