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Intel rivela i dettagli del chip 3D: capace di impilare 100 miliardi di transistor, prevede il lancio nel 2023

Il chip stacked 3D rappresenta la nuova direzione di Intel per sfidare la legge di Moore impilando i componenti logici nel chip per aumentare notevolmente la densità di CPU, GPU e processori AI.Con i processi dei chip prossimi a un punto morto, questo potrebbe essere l’unico modo per continuare a migliorare le prestazioni.

Recentemente, Intel ha presentato nuovi dettagli del design del chip 3D Foveros per i prossimi chip Meteor Lake, Arrow Lake e Lunar Lake alla conferenza dell'industria dei semiconduttori Hot Chips 34.

Voci recenti hanno suggerito che Meteor Lake di Intel verrà ritardato a causa della necessità di cambiare il riquadro/chipset GPU di Intel dal nodo TSMC a 3 nm al nodo a 5 nm.Sebbene Intel non abbia ancora condiviso informazioni sul nodo specifico che utilizzerà per la GPU, un rappresentante dell'azienda ha affermato che il nodo pianificato per il componente GPU non è cambiato e che il processore è sulla buona strada per un rilascio puntuale nel 2023.

In particolare, questa volta Intel produrrà solo uno dei quattro componenti (la parte CPU) utilizzati per costruire i suoi chip Meteor Lake – TSMC produrrà gli altri tre.Fonti del settore sottolineano che il riquadro GPU è TSMC N5 (processo a 5 nm).

Intel ha condiviso le ultime immagini del processore Meteor Lake, che utilizzerà il nodo di processo 4 di Intel (processo a 7 nm) e sarà inizialmente lanciato sul mercato come processore mobile con sei core grandi e due core piccoli.I chip Meteor Lake e Arrow Lake coprono le esigenze dei mercati dei PC mobili e desktop, mentre Lunar Lake sarà utilizzato nei notebook sottili e leggeri, coprendo il mercato da 15 W e inferiore.

I progressi nel packaging e nelle interconnessioni stanno rapidamente cambiando il volto dei moderni processori.Entrambi sono ora importanti quanto la tecnologia dei nodi di processo sottostanti – e probabilmente più importanti in qualche modo.

Molte delle rivelazioni di Intel di lunedì si sono concentrate sulla tecnologia di packaging 3D Foveros, che sarà utilizzata come base per i suoi processori Meteor Lake, Arrow Lake e Lunar Lake per il mercato consumer.Questa tecnologia consente a Intel di impilare verticalmente piccoli chip su un chip di base unificato con interconnessioni Foveros.Intel sta utilizzando Foveros anche per le sue GPU Ponte Vecchio e Rialto Bridge e per gli FPGA Agilex, quindi potrebbe essere considerata la tecnologia di base per molti dei prodotti di prossima generazione dell'azienda.

Intel ha già introdotto sul mercato 3D Foveros sui suoi processori Lakefield a basso volume, ma il Meteor Lake da 4 piastrelle e il Ponte Vecchio da quasi 50 piastrelle sono i primi chip dell'azienda ad essere prodotti in serie con questa tecnologia.Dopo Arrow Lake, Intel passerà alla nuova interconnessione UCI, che le consentirà di entrare nell'ecosistema dei chipset utilizzando un'interfaccia standardizzata.

Intel ha rivelato che posizionerà quattro chipset Meteor Lake (chiamati "tile/tile" nel gergo di Intel) sopra lo strato intermedio/piastrella base passiva Foveros.La tessera base di Meteor Lake è diversa da quella di Lakefield, che in un certo senso può essere considerata un SoC.La tecnologia di packaging 3D Foveros supporta anche uno strato intermedio attivo.Intel afferma di utilizzare un processo 22FFL ottimizzato a basso costo e basso consumo (lo stesso di Lakefield) per produrre lo strato interpositore Foveros.Intel offre anche una variante aggiornata "Intel 16" di questo nodo per i suoi servizi di fonderia, ma non è chiaro quale versione del riquadro base Meteor Lake verrà utilizzata da Intel.

Intel installerà moduli di elaborazione, blocchi I/O, blocchi SoC e blocchi grafici (GPU) utilizzando i processi Intel 4 su questo livello intermedio.Tutte queste unità sono progettate da Intel e utilizzano l'architettura Intel, ma TSMC produrrà in OEM i blocchi I/O, SoC e GPU al loro interno.Ciò significa che Intel produrrà solo la CPU e i blocchi Foveros.

Fonti del settore trapelano che il die I/O e il SoC sono realizzati sul processo N6 di TSMC, mentre la tGPU utilizza TSMC N5.(Vale la pena notare che Intel si riferisce al riquadro I/O come "Espansore I/O" o IOE)

I futuri nodi sulla roadmap di Foveros includono passi da 25 e 18 micron.Intel afferma che in futuro è anche possibile ottenere una spaziatura di 1 micron utilizzando le interconnessioni ibride (HBI).