Intel 18A toma la delantera a TSMC N2 con la puesta en marcha de Fab 52

Intel anunció esta semana que sus procesadores Panther Lake han entrado en la producción de volumen en Fab 52 utilizando el nodo 18A de la compañía, que se promociona como el primer proceso de clase 2 nm para lograr una fabricación de alto volumen. Este hito le da a Intel una ligera ventaja de tiempo sobre las fundiciones rivales como TSMC, con su nodo N2, y Samsung con su nodo SF2. Sin embargo, ser el primero no garantiza una ventaja duradera. Los clientes, socios e inversores se centrarán en la capacidad de Intel para mantener los rendimientos paramétricos, controlar los costos de fabricación por unidad y expandir 18A más allá de los mosaicos de computación limitados. Si bien Intel ha compartido mejoras en la densidad de defectos y los resultados de las pruebas funcionales tempranas, las métricas de rendimiento paramétrico completas que demuestran un logro consistente de los objetivos de potencia, rendimiento y frecuencia siguen sin revelarse. Los envíos iniciales y las primeras cifras de rampa determinarán si este inicio de producción es simbólico o sustantivo para la reactivación de la fabricación de Intel.

A nivel de transistor, el nodo 18A introduce dos innovaciones principales: los transistores de puerta RibbonFET y la entrega de potencia trasera PowerVia. RibbonFET reemplaza las aletas verticales FinFET con delgadas cintas de silicio horizontales envueltas por material de puerta, mejorando el control electrostático, reduciendo fugas y permitiendo longitudes de puerta más cortas. Intel informa aproximadamente 5-10% de longitudes de puerta más cortas cuando se hace la transición de FinFET a RibbonFET en 18A y afirma una reducción de más del 20% en la potencia por transistor. PowerVia reubica la red eléctrica en la parte trasera de la oblea, liberando metal de la parte delantera para el enrutamiento de señales, acortando las trayectorias de potencia y reduciendo la caída de voltaje a altas tasas de conmutación. En conjunto, estos cambios reducen la energía de conmutación y proporcionan a los diseñadores más flexibilidad para aumentar las frecuencias o reducir el consumo de energía en portátiles y otros diseños móviles.

    

El impacto de estos transistores y las mejoras de potencia en los productos terminados depende del embalaje y el diseño a nivel de baldosa. Panther Lake emplea Foveros-S, un enfoque de empaque 2.5D con conexiones de paso fino alrededor de 36 micrómetros para integrar mosaicos de computación, gráficos y plataformas en un sistema unificado en un chip. Este método modular permite a Intel fabricar cada baldosa en el nodo de proceso más adecuado para su función, mejorando los rendimientos funcionales y reduciendo los riesgos asociados con los grandes troqueles monolíticos. En Panther Lake, el mosaico de cálculo se fabrica en Intel 18A, se produce una baldosa GPU de 12-Xe en TSMC N3E, una baldosa de 4-Xe más pequeña se construye en Intel 3, y el controlador de plataforma se ejecuta en TSMC N6. Esta mezcla de nodos y mosaicos le da a Intel la flexibilidad para optimizar el rendimiento, el rendimiento y el tiempo de comercialización, al tiempo que permite la iteración independiente de gráficos, computación y subsistemas de E/S.

Estratégicamente, Panther Lake y 18A proporcionan a Intel un punto visible de prueba de ingeniería, ya que la compañía busca atraer clientes de fundición y restaurar la credibilidad de la fabricación. Sin embargo, el éxito comercial dependerá tanto del costo, la estabilidad del rendimiento y el apoyo de los ecosistemas tanto como de la innovación técnica. Las cifras publicadas de alta densidad favorecen el N2 de TSMC en términos de transistores en bruto por milímetro cuadrado, pero Intel argumenta que PowerVia aumenta el área utilizable efectiva para diseños prácticos y que RibbonFET combinado con la potencia trasera ofrece ganancias de eficiencia notables en cargas de trabajo reales. La entrega de energía en la parte trasera también agrega complejidad de proceso y costo, por lo que Intel debe demostrar que estas compensaciones son beneficiosas a escala y en todas las familias de productos.

Fuentes: Intel Panther Lake Deep Dive, Tom's Hardware