На прошлой неделе Intel Foundry представила комплект для проектирования техпроцесса Intel 14A (PDK) версии 0.9 — важную веху в разработке производственной технологии следующего поколения. Компания заявляет, что производственный узел достигает ожидаемого на данном этапе развития уровня производительности и выхода годных, что подтверждается валидацией на кремнии. Intel планирует выпустить PDK 1.0 в первом квартале 2027 года, что подтвердит готовность технологии к массовому производству (HVM).
Комплект для проектирования техпроцесса содержит модели транзисторов, правила проектирования и другую информацию, позволяющую разработчикам микросхем создавать продукты для конкретного производственного процесса с использованием инструментов автоматизации проектирования электроники (EDA). Точность и качество PDK имеют решающее значение для моделирования того, как микросхемы будут работать после изготовления, а выпуск PDK 0.9 особенно важен, поскольку он предоставляет клиентам представление о Intel 14A, основанное на фактических измерениях кремния, а не на теоретических моделях или симуляциях. На этом этапе клиенты могут с большей уверенностью приступать к разработке продуктов, зная, что технология будет соответствовать их требованиям по производительности и энергопотреблению.
Intel заявляет, что PDK 0.9 позволяет клиентам разрабатывать проекты, предназначенные для запуска в рисковое производство примерно к моменту сертификации техпроцесса, что — при условии точного отражения PDK характеристик изготовленного кремния — во многих случаях позволяет разработчикам микросхем значительно сократить количество ревизий кремния между первоначальным тейпаутом и массовым производством. Конечно, доступность PDK 0.9 не означает, что Intel 14A готова к массовому производству или даже близка к нему, поскольку компания ожидает подтвердить готовность к HVM только с PDK 1.0, примерно в первом квартале 2027 года. Опять же, это не означает, что 14A начнет массовое производство в начале 2027 года, поскольку сама Intel ожидает начать массовое производство с использованием своей технологии техпроцесса 14A в 2028 году, после рискового производства для собственных продуктов во второй половине 2027 года.
«С точки зрения клиента, PDK 0.9 дает им уверенность в проектировании продуктов на базе Intel 14A, поскольку технология достигает ожидаемого на данном этапе развития уровня производительности и выхода годных, соответствующего отраслевым стандартам, при поддержке валидации на основе кремния», — заявил Бен Селл, корпоративный вице-президент и генеральный менеджер отдела разработки фронтенд-технологий Intel Foundry.
Intel 14A строится на архитектурных основах, представленных в Intel 18A, но включает несколько существенных улучшений. К ним относятся транзисторы 2-го поколения RibbonFET 2 с затвором типа «вокруг» (GAA), система подачи питания PowerDirect с тыльной стороны (которая подает питание непосредственно в области истока/стока транзистора без использования промежуточных соединений, таких как TSV, используемые в PowerVia), а также Turbo Cells (высокопроизводительные стандартные ячейки, разработанные для ускорения критических по времени путей в ЦП и ГП), которые предоставляют разработчикам микросхем дополнительные возможности для повышения производительности и оптимизации энергоэффективности. Поскольку Intel ранее освещала преимущества этих технологий, последнее объявление не содержит обновлений относительно производительности транзисторов, энергопотребления или плотности транзисторов для Intel 14A.
Помимо улучшений в технологиях транзисторов, подачи питания и межсоединений, Intel использует производственный опыт, полученный за 12 месяцев производства Intel 18A, для ускорения созревания 14A. В частности, компания заявляет об увеличении инвестиций в обнаружение дефектов в процессе производства, моделирование и симуляцию для более раннего выявления потенциальных производственных проблем на этапе разработки. Эти инициативы направлены на повышение выхода годных, снижение вариативности техпроцесса, в конечном итоге — производительности транзисторов и сокращение времени производственного цикла. Intel также заявляет о внедрении нескольких стратегических инициатив по ускорению разработки технологий, хотя и не количественно оценивает их влияние.
Еще одно важное изменение касается отношений Intel с поставщиками оборудования и материалов. Компания заявляет, что пересмотрела свою модель сотрудничества, чтобы раньше вовлекать команды разработчиков технологий и внешних поставщиков в цикл разработки техпроцесса. Цель такого тесного сотрудничества — устранение производственных дефектов и улучшение возможностей оборудования до того, как они станут препятствием для повышения выхода годных после входа технологии в массовое производство. Intel также проводит регулярные встречи с поставщиками для ускорения прогресса по критически важным целям разработки.
«Это потребовало развития нашей модели сотрудничества с поставщиками оборудования и материалов, а также более раннего вовлечения наших [руководителей по разработке технологий] с поставщиками для улучшения показателей дефектов и возможностей оборудования», — сказал Селл.
Бонусом такого раннего сотрудничества является то, что поставщики оборудования и материалов могут включать требования Intel в свои стандартные продукты и дорожные карты разработки. Это может дать Intel преимущество перед конкурентами, которым придется либо адаптировать свои производственные процессы к оборудованию, оптимизированному под требования Intel, либо работать с поставщиками над разработкой альтернативных решений с нуля.
Исторически Intel часто задавала направление развития технологий производства полупроводников, а другие производители микросхем впоследствии принимали аналогичные подходы. Одним из заметных исключений была иммерсионная DUV-литография, которую Intel приняла после TSMC, лидера в разработке иммерсионной DUV-литографии. Вовлекая поставщиков оборудования и материалов раньше, Intel может вернуть себе часть своего исторического влияния на разработку стандартных отраслевых производственных решений, хотя важность этого не следует переоценивать.
Тем временем Intel продолжает расширять экосистему проектирования для своей технологии 14A. Cadence и Intel наладили сотрудничество по кооптимизации проектирования и технологий (DTCO), ориентированное на инструменты проектирования следующего поколения на основе ИИ и интеллектуальную собственность, в то время как Keysight, Siemens и Synopsys объявили о сертификации инструментов проектирования для этого техпроцесса. Intel также работает с другими разработчиками программного обеспечения и поставщиками IP для валидации потоков проектирования и повторно используемых строительных блоков, необходимых потенциальным клиентам foundry.
Intel заявляет, что воодушевлена отзывами клиентов о прогрессе в разработке 14A. Однако компания не назвала никаких клиентов, которые обязались производить продукцию с использованием этой технологии, не раскрывала информацию о тейпаутах клиентов или не объявляла о конкретных производственных соглашениях, что является нормальным для foundry-индустрии. Для Intel Foundry привлечение внешних клиентов остается особенно важным, поскольку затраты на разработку современных передовых технологических процессов могут быть окуплены только при производстве сотен миллионов чипов, что намного больше, чем продает Intel в настоящее время. Между тем, коммерческий успех Intel Foundry с передовыми производственными технологиями зависит не только от производительности транзисторов и выхода годных, но и от ее способности обеспечивать предсказуемые графики разработки.
Заглядывая в будущее, Intel намерена продолжать улучшать производительность, выход годных, вариативность и время производственного цикла 14A, хотя на данный момент компания не раскрывает никаких конкретных целей. Intel также планирует дополнительные усовершенствования техпроцесса и производительности для узлов 14A-E и 14A-P после выпуска первоначальной технологии. Однако точные сроки для этих узлов в настоящее время неизвестны.
«Наша следующая крупная веха — Intel 14A PDK 1.0, ожидаемая в первом квартале 2027 года», — сказал Али Фарханг, корпоративный вице-президент и генеральный менеджер организации платформы технологий проектирования Intel Foundry. «Я с нетерпением жду возможности поддерживать этот уровень качества в будущих релизах и продолжать завоевывать доверие наших клиентов, выполняя наши обязательства, ориентируясь прежде всего на клиента».
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Anton Shilov
