อัพเดตเทคโนโลยีการผลิตซีพียูของอินเทล นับจากนี้ไปไม่มีหน่วยนาโนเมตร

                ในแวดวงอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และการผลิตชิปต่างๆ นั้น เทคโนโลยีการผลิตที่ใช้กับ Process Node มักจะมีการบอกขนาดด้วยการระบุหน่วยวัดให้รู้ด้วยเสมอ อย่างเช่น 10 นาโนเมตร หรือว่า 7 นาโนเมตร และไม่ว่าจะเป็นผู้ผลิตรายใดก็ตาม ต่างก็แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตด้วยวิธีนี้ทั้งนั้น

                อย่างไรก็ตาม อินเทลก็ได้ออกมาประกาศแล้วว่า นับตั้งแต่ปีนี้เป็นต้นไป Process Node ของชิปใดๆ จะไม่มีการระบุหน่วยเป็นนาโนเมตรอีกแล้ว เนื่องจากอินเทลจะปรับวิธีการเรียกเทคโนโลยีการผลิตให้เป็นแบบใหม่ โดยนำหน้าด้วยคำว่า Intel แล้วตามด้วยตัวเลขเพียงอย่างเดียว ยกตัวอย่างเช่น Intel 7 ซึ่งจะใช้แทนเทคโนโลยีการผลิตขนาด 10 นาโนเมตรรุ่นที่ 3 ที่ใช้กับซีพียูที่ผลิตออกสู่ตลาดในช่วงปลายปีนี้ จากนั้นเมื่อเทคโนโลยีการผลิต Process Node มีขนาดเล็กลงเป็น 2 นาโนเมตรจะเปลี่ยนมาระบุด้วยการใช้หน่วย Angstrom (1 Angstrom = 0.1 นาโนเมตร)

 

ชื่อเทคโนโลยีการผลิตแบบใหม่ของอินเทล      

                นอกจากการเปลี่ยนวิธีเรียกชื่อเทคโนโลยีการผลิตแล้ว อินเทลยังได้ประกาศออกมาแล้วว่า แผนการใช้เทคโนโลยีการผลิตซีพียูตั้งแต่ปี 2021 จนถึงปี 2025 ของอินเทลจะเป็นอย่างไร และจะมีนวัตกรรมอะไรออกสู่ตลาดบ้าง

                Intel 7: เป็นเทคโนโลยีการผลิตตัวแทนของเทคโนโลยีการผลิตขนาด 10 นาโนมเตร SuperFin ซึ่งทรานซิสเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตนี้จะเป็นแบบ FinFET ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ โดยมีประสิทธิภาพต่อการใช้พลังงานที่ดีขึ้นประมาณ 10-15 เปอร์เซ็นต์ และจะเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กับซีพียู Intel Gen 12 ในชื่อรหัส Alder Lake ด้วย รวมถึงซีพียู Sapphire Rapids ที่ใช้กับศูนย์ข้อมูล ซึ่งจะเริ่มผลิตในช่วงต้นปี 2022 ก็จะใช้เทคโนโลยีนี้ด้วยเหมือนกัน

                Intel 4: เทคโนโลยีการผลิตนี้จะเปลี่ยนมาใช้วิธี EUV Lithography เพื่อให้ได้ Node ที่มีขนาดเล็กลง (หรือเทคโนโลยีการผลิตขนาด 7 นาโนเมตรเดิม) โดยอินเทลอ้างว่าเทคโนโลยีนี้จะทำให้ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตได้มีประสิทธิภาพต่อการใช้พลังงานสูงขึ้นจากเดิมอีกประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ และจะเริ่มทำการผลิตได้ในช่วงครึ่งหลังของปี 2022 โดยจะใช้กับซีพียูในชื่อรหัส Meteor Lake และซีพียูสำหรับศูนย์ข้อมูลอย่าง Granite Rapids ที่จะออกวางจำหน่ายในปี 2023

                Intel 3: เป็นการปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ทั้งการใช้ EUV และทรานซิสเตอร์แบบ FinFET ที่มีอยู่เดิม โดยทรานซิสเตอร์ที่ได้จะมีประสิทธิภาพต่อวัตต์ที่ดีขึ้นประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์

                Intel 20A: (A=Angstrom) เทคโนโลยีการผลิตภายใต้หน่วย Angstrom ของอินเทลจะเริ่มต้นขึ้นตั้งแต่ปี 2024 พร้อมกับการปรับเปลี่ยนทราสซิสเตอร์ไปเป็นแบบ RibbonFET ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์แบบ Gate-All-Around (GAA) ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และการใช้ระบบ Interconnect แบบใหม่ที่มีชื่อว่า PowerVia ซึ่งสัญญาณต่างๆ ได้ดีกว่าเดิม

 

                Intel 18A: เป็นเทคโนโลยีการผลิตที่อินเทลคาดว่าจะเริ่มใช้ในปี 2024 โดยพัฒนาต่อจาก Intel 20A เดิม รวมทั้งยังคงใช้พื้นฐานจากทรานซิสเตอร์แบบ RibbonFET กับระบบ Interconnect PowerVia ที่มีอยู่ พร้อมกันนี้ก็จะเปลี่ยนไปใช้เครื่อง High Numerical Aperture EUV ที่มีความแม่นยำกว่าเดิม

 

รูปแบบ Packaging  ที่นำมาใช้

                Packaging คือรูปแบบการนำส่วนประกอบต่างๆ ของชิปมารวมเข้าด้วยกัน และก็ได้รับการยืนยันแล้วว่า โครงสร้างแบบ EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) ที่ใช้มาตั้งแต่ปี 2017 ก็ยังคงถูกนำมาใช้กับซีพียู Sapphire Rapids ด้วย แต่ต่อไปจะปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นโดยลดขนาด Bump Pitch ให้เหลือเพียง 45 ไมครอน ส่วนเทคโนโลยี Packaging แบบ Foveros 3D ที่อินเทลเลิกใช้ไปนั้น ก็ได้รับการยืนยันแล้วว่าจะถูกนำกลับมาปรับปรุงใหม่โดยจะขนาด Bump Pitch ให้เหลือ 36 ไมครอน และใช้กับการผลิตซีพียู Meteor Lake ด้วย

                นอกจาก Packaging 2 เทคโนลยีนี้แล้ว อินเทลยังได้พัฒนาเทคโนโลยี Foveros Omni ออกมาใหม่ และจะเริ่มใช้กับซีพียูที่ผลิตออกมาในปี 2023 ซึ่งข้อดีของเทคโนโลยีคือสัญญาณข้อมูลและพลังงานจะถูกแยกออกจากกัน นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมโยงส่วนประกอบที่แตกต่างกันได้ อีกทั้งยังมี Bump Pitch ที่แคบกว่า 25 ไมครอนด้วย

                อีกหนึ่งเทคโนโลยี Packaging ที่อินเทลจะนำมาใช้ก็คือเทคโนโลยี Foveros Direct ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อระหว่างทองแดงกับทองแดงที่มีความต้านทานต่ำและมี Bump Pitch ที่แคบกว่า 10 ไมครอน แต่อินเทลก็ไม่ได้เปิดเผยว่าจะมีซีพียูใดบ้างที่ใช้เทคโนโลยีนี้

 

                ข้อมูลข้างต้นนี้เป็นสิ่งที่อินเทลได้ประกาศออกมาอย่างเป็นทางการ ซึ่งก็ต้องดูกันต่อไปว่าอินเทลจะทำได้ตามแผนนี้หรือไม่ แต่ที่แน่ๆ คือการเรียกชื่อเทคโนโลยีการผลิตแบบใหม่นี้ น่าจะทำให้เราต้องปรับตัวกันพอสมควรทีเดียว

 

 

รายละเอียดเพิ่มเติม...https://download.intel.com/newsroom/2021/client-computing/accelerating-process-innovation.pdf


TECH NEWS