Intel раскрыла техпроцесс 18A-P: быстрее, экономичнее и с улучшенным теплоотводом

Компания Intel активно расширяет производственные мощности для выпуска чипов по передовому техпроцессу 18A (класс 1,8 нм). Параллельно с этим ведется подготовка к внедрению улучшенной версии 18A-P — запуск массового производства этого решения запланирован на ближайшие кварталы.

Преимущества и ключевые характеристики Intel 18A-P

Технология Intel 18A-P базируется на внедрении двух новых типов транзисторов, более строгом контроле вариативности техпроцесса и оптимизированном теплоотводе. Эти изменения призваны обеспечить существенный прирост производительности при одновременном снижении энергопотребления. По неподтвержденным данным, обновленный техпроцесс уже вызвал интерес у компании Apple.

В сравнении с базовой версией 18A, техпроцесс 18A-P дает разработчикам чипов возможность выбора: либо повысить производительность компонентов на 9% при сохранении прежнего уровня энергопотребления, либо сократить потребление энергии на 18% при неизменных показателях мощности и сложности архитектуры.

Архитектурные оптимизации и транзисторы RibbonFET

Достижение таких показателей стало возможным благодаря переходу на транзисторы нового типа RibbonFET с окружающим затвором. Intel подготовила версии транзисторов, адаптированные как для максимальной производительности, так и для повышенной энергоэффективности. Такой подход позволяет инженерам гибко повышать частоты на критически важных участках и оптимизировать питание в менее нагруженных областях, что в совокупности повышает общую эффективность системы.

Важно отметить, что 18A-P сохраняет геометрию предшественника: шаг затворов составляет 50 нм, а высота ячеек — 180 нм и 160 нм. Это обеспечивает обратную совместимость, позволяя портировать дизайн микросхем с 18A на 18A-P без кардинальных изменений, хотя для достижения пиковых значений характеристик все же потребуется повторная оптимизация архитектуры.

Стабильность производства и качество кристаллов

Одним из главных достижений Intel стало сокращение перекоса качества кристаллов в пределах одной пластины на 30%. Разброс между «быстрыми» и «медленными» образцами существенно снизился, что сделало характеристики чипов более предсказуемыми. Дополнительно были внедрены новые варианты порогового напряжения: если в оригинальном 18A их было четыре, то в 18A-P предусмотрено более пяти.

Эти меры позволяют более точно сортировать кристаллы и увеличивают выход годной продукции с каждой кремниевой пластины. Несмотря на то что физические факторы, вызывающие брак при литографии, никуда не делись, оптимизация сопротивления и емкости металлических линий позволила косвенно повлиять на скорость передачи сигнала и минимизацию задержек.

Улучшенный теплоотвод и надежность

В Intel 18A-P особое внимание уделили тепловым характеристикам и поведению напряжения. Компания заявила об улучшении теплопроводности на 50%. Снижение теплового сопротивления позволило компенсировать высокую плотность мощности, свойственную транзисторам RibbonFET. Также разработчики добились значительного прогресса в долгосрочной надежности: уменьшена деградация транзисторов под воздействием высоких температур и напряжений, что особенно критично для серверного оборудования. Кроме того, повышена стабильность работы логики и SRAM при пониженном напряжении (Vmin).