La tecnologia "SuperFin" a 10 nm di Intel aumenta del 18% le prestazioni, senza nodi di transizione

14 ore fa p Rushi Patel Nonostante i ritardi nel processo a 7 nm di Intel, il gigante dei semiconduttori ha migliorato le sue tecnologie basate sui processi a 10 nm. All'Architecture Day 2020, Intel ha annunciato una serie di innovazioni, tra cui un'architettura CPU Willow Cove aggiornata, l'architettura SoC Tiger Lake, la GPU Xe-HP discreta, il processore Ice Lake, il processore Sapphire Rapids e (forse in modo più notevole), un nuovo SuperFin tecnologia a transistor. "Abbiamo fatto grandi progressi con il nostro mix diversificato di architetture scalari, vettoriali, a matrice e spaziali", spiega Raja Koduri, vicepresidente senior di architettura, grafica e software di Intel, Raja Koduri.
Spiega che il nuovo SuperFin, un super FinFET, è "progettato con una tecnologia di processo all'avanguardia, alimentato da gerarchie di memoria dirompenti, integrato in sistemi con packaging avanzato, distribuito in iperscalabilità con collegamenti di interconnessione a velocità della luce, unificato da un unico astrazione del software e sviluppato con caratteristiche di sicurezza che definiscono benchmark ". Intel afferma che il loro ultimo transistor a 10 nm è una tecnologia abilitante chiave che consente miglioramenti in varie nuove architetture. Tradizionalmente, miglioramenti significativi delle prestazioni sono contrassegnati dalla transizione nodale.
Tuttavia, Intel spiega che mentre il nuovo FinFET utilizza lo stesso nodo a 10 nm, raggiunge il più grande miglioramento intranodo nella sua storia, offrendo un miglioramento delle prestazioni (17-18%) rispetto a una transizione full-node. SuperFin è un miglioramento rispetto ai precedenti transistor FinFET, in parte, a causa di una riprogettazione che utilizza un "condensatore SuperMIM" o un condensatore metallico isolante super metallico. La tecnologia SuperFin offre una maggiore crescita epitassiale delle strutture cristalline sulla sorgente / drenaggio, che aumenta la tensione e riduce la resistenza.
Intel afferma che ciò consente più corrente attraverso il canale del dispositivo. Inoltre, la nuova barriera sottile riduce la resistenza tramite il 30%, migliorando le prestazioni di interconnessione. Il gate del transistor è migliorato in due modi.
Il processo del gate è migliorato per aumentare la mobilità del canale, che migliora la risposta in frequenza del dispositivo e aumenta la velocità di carica delle capacità. Inoltre, questa tecnologia offre ulteriori opzioni di gate pitch per una maggiore corrente di pilotaggio in aree con chip ad alta intensità. Una nuova classe di materiali dielettrici ad alto κ viene utilizzata per aumentare la capacità di cinque volte con lo stesso ingombro rispetto agli standard del settore.
Strati sottili di diversi materiali ad alto κ, ciascuno di pochi Angstrom (1 Angstrom = 10-10 metro) di spessore, sono impilati in un ripetuto "superlattice". Per avere un'idea della scala, un atomo di silicio ha un diametro di circa 2,2 Angstrom.
Il risultato è una riduzione della caduta di tensione e migliori prestazioni del prodotto. I transistor SuperFin offrono velocità di clock più elevate a qualsiasi tensione data e possono funzionare a una tensione inferiore a qualsiasi frequenza data con una gamma dinamica più ampia. A causa della ridotta resistenza del canale e tramite la resistenza, questa tecnologia riduce notevolmente il consumo energetico dei chip.
I miglioramenti del gate aumentano l'elaborazione più rapida. Infine, si dice che una maggiore capacità riduca la caduta di tensione e consenta maggiori correnti di pilotaggio. Ciascuno di questi miglioramenti delle prestazioni è mirato ad aumentare le prestazioni dei chip Intel.
Sfruttando la capacità dei transistor SuperFin, i chip GPU Xe-HP sono progettati per essere utilizzati nelle applicazioni dei data center. Secondo Intel, Xe-HP è la prima architettura GPU multi-tile del settore a fornire prestazioni AI su scala petaflop e prestazioni multimediali a livello di rack in un unico pacchetto basato sulla loro tecnologia EMIB. L'azienda afferma inoltre che Tiger Lake, un processore mobile di "nuova generazione", e il core della CPU Willow Cove sfrutteranno le capacità della tecnologia SuperFin a 10 nm.
Con lunghi ritardi nel processo a 7 nm, Intel sta cercando di rimanere competitiva con il suo processo a 10 nm concentrandosi sui miglioramenti dei transistor. Anche se i risultati di Intel sembrano promettenti, sarà interessante osservare come competerà con le offerte di AMD e NVIDIA nel 2021, soprattutto per quanto riguarda i costi e le capacità CPU / GPU ..