Auftragsfertiger: Intel entwickelt drei 10-nm-Prozesse und öffnet sich für ARM

Mark Bohr, Intels Chef für Fertigungsverfahren-Achitektur, hat auf dem Intel Developer Forum 2016 einen Ausblick auf kommende Prozesse gegeben. Ausgehend von der aktuellen Technik, 14 nm FinFET, plant Intel eine verbesserte Variante namens 14FF+ und drei aufeinander aufbauende Varianten des 10-nm-FinFET-Verfahrens. Diese werden als 10FF, 10FF+ und 10FF++ bezeichnet.

Intel hatte sich im Frühjahr 2016 vom Tick-Tock-Modell verabschiedet, da der Hersteller nicht mehr im Jahresrhythmus Chips mit einer neuen Technik gefolgt von solchen mit einer neuen Architektur liefern kann. Stattdessen soll es laut Bohr eine mehrstufige Evolution basierend auf dem grundlegend gleichen Prozess geben. Grundsätzlich geht Intel damit den gleichen Weg wie andere große Auftragsfertiger, sprich Samsung (14LPE sowie 14LPP) und die TSMC (16FF sowie 16FF+).

• 

Auf 14FF folgen 14FF+, 10FF, 10FF+ und 10FF++. (Bild: Intel)

Die Broadwell-Chips von 2014 und die Skylake-Modelle von 2015 wurden und werden im 14FF-Verfahren produziert. Für die kommende Generation namens Kaby Lake setzt Intel auf 14FF+, was die erreichbaren Taktraten bei gleichbleibender Leistungsaufnahme erhöht und das Übertaktungspotenzial unseren Informationen zufolge drastisch verbessert. Ebenfalls auf Basis von 14FF+ dürfte Intel die Coffee Lake genannten Chips entwickeln, die erstmals sechs Kerne in schlanke Notebooks bringen (35 bis 45 Watt TDP).

Als erste 10FF-Generation wird Cannon Lake erscheinen, gefolgt von Ice Lake (10FF+) und angeblich Tiger Lake (10FF++). Alle drei Prozesse erhalten jeweils Optimierungen an den Interconnects und den Transistoren. Je nachdem, für welches Marktsegment die zu fertigenden Chips gedacht sind, sollen die 14- und 10-nm-Verfahren entsprechende Optimierungen auf hohe Taktfrequenzen, geringe Leckströme oder eine Mischung aus beidem erhalten.

Generell geht Intel davon aus, dass die Kosten pro Transistor über den 10- und selbst den 7-nm-FinFET-Prozess hinaus weiter sinken. Zwar steigen die Kosten pro Wafer leicht, die pro Millimeter aber sinken weiterhin mit jedem neuen Node rapide. Um die Entwicklungskosten schneller wieder einzuspielen, wandelt sich Intel immer mehr zum Auftragsfertiger: Kunden erhalten das komplette Paket von der Fertigung über das Packaging bis zum Testing.

• 

Intel wird immer mehr zur Custom Foundry, also zum Auftragsfertiger. (Bild: Intel)

Neben Kunden wie der Intel-Tochter Altera für FPGAs wie die Stratix 10 MX hat sich LG (10FF) und Spreadtrum (14FF) für Intel als Fertiger entschieden. Am wichtigsten aber ist, dass ARM seine IP für Intels 10FF-Prozess veröffentlicht. Alle Kunden, die Cortex-Kerne verwenden, können somit prinzipiell bei Intel fertigen lassen. Das Angebot umfasst auch die Embedded Multi Die Interconnect Bridge, eine Alternative zu Interposern, um mehrere Chips zu kombinieren.

In der Fragerunde am Ende seiner Präsentation äußerte sich Mark Bohr noch zum Fortschritt der EUV-Lithographie: 10FF und 7FF sind auf klassische Immersionslithographie ausgelegt, extrem ultraviolettes Licht wird höchstens für einige Layer bei 7FF-Chips verwendet. Den Abschluss bildete der übliche Running Gag, die Frage nach 450-mm-Wafern. Die Antwort war die gleiche wie seit Jahren: auf absehbare Zeit zu teuer, es bleibt bei 300-mm-Scheiben.