Intel avance sur ses processus et prévoit du 18A pour 2024

Intel 20A pour le 2 nanomètres et Intel 18A pour le 1.8 nanomètres, ce sont les finesses de gravures qu’Intel serait en passe d’atteindre pour 2024¹. C’est en tout  cas ce qu’il ressort d’une déclaration de M Wang Rui, président de la branche chinoise de la société.

Il précise que l’ensemble des procédés de production nécessaires au développement des usines capables d’atteindre ces finesses de gravures sont développés et que les processus de gravures fonctionnent en laboratoire. Cela ne signifie pas pour autant que toute optimisation est terminée. Il reste du temps pour avancer plus encore dans ces technologies. Ce qui est intéressant dans ce discours, c’est l’apparente confiance d’Intel dans son développement. Par le passé, on a vu la marque piétiner sur certaines finesses de gravure en n’arrivant pas a les dépasser puis avoir bien du mal a tenir le rythme de la production une fois atteinte.

Aujourd’hui les Intel 20A et Intel 18A sont, semble t-il, en bonne voie mais le 18A a même un calendrier qui prend de l’avance en basculant d’une date de sortie anticipée de 2025 à une commercialisation en 2024. Ainsi les 2 nanomètres devraient débarquer chez Intel au premier semestre 2024 et le Intel 18A au second semestre. Il faut dire que le rôle de fondeur pour des sociétés tierces pousse Intel à tenir ses engagements. Un client potentiel pour une gravure en Intel 18A a ainsi pu voir des puces de test sorties de laboratoire.

Dans ses nouveaux plans stratégiques, la société a confirmé vouloir graver également pour d’autres sociétés et ouvert ses usines à différents concepteurs de puces. Cette initiative baptisée IFS pour Intel Foundry Service, étant un bon moyen pour la marque de dégager des bénéfices et ainsi d’absorber les coûts faramineux du développement de ses nouvelles usines.

Pat Gelsinger, le CEO d’Intel, affirmait il y a peu que la société avait déjà des contrats avec sept des dix plus gros clients actuels des fonderies existantes (TSMC, Samsung…) et un carnet d’ordre potentiel de 43 clients supplémentaires. Le développement de ces technologies est donc primordial pour la nouvelle stratégie d’ouverture de la marque. D’autant qu’Intel a déjà envoyé à ces clients les éléments nécessaires au développement de processeurs employant ces nouvelles finesses de gravure. Si il a été possible de faire attendre les particuliers et les entreprises par le passé avec des finesses de gravure qui n’évoluaient plus, et on sait que cela a couté beaucoup de parts de marché à Intel face à un AMD beaucoup plus efficace en évolutivité, il ne sera pas possible de faire patienter trop longtemps des partenaires de ce type.

La technologie employée pour ces deux finesses de gravure est similaire et le 1.8 nano est en quelque sorte un raffinement de la technologie 2 nanomètres. Les deux emploient une gravure appelée GAA RibbonFET pour Gate-all-around Ribbon Field Effect Transistor.

RibbonFET permet d’empiler plusieurs canaux (nanoribbons) et de proposer un meilleur ratio d’encombrement ce qui permet d’améliorer les performances globale des puces. Sur le schéma ci-dessus, on peut voir à gauche le FinFet actuel qui laisse un des canaux en contact avec le support. A droite, la nouvelle technologie RibbonFET entoure totalement les canaux ce qui permet une meilleur contrôle électrique et une accélération de la commutation des transistors.

Autre avantage majeur de cette technologie, la possibilité de jouer sur la largeur de ces canaux en cours de production. Cela permet de remplir différents cahiers des charges au cours du même processus de gravure. Avec la technologie FinFET, cela est contourné en additionnant plus de canaux pour obtenir plus de courant. Ce qui a un impact en terme d’espace mais également de coût et de performances.

Une autre technologie nouvelle sera proposée au niveau de l’alimentation interne des processeurs avec l’emploi de la technologie Intel « PowerVia ». Un système qui permet de connecter l’alimentation des transistors  par le dessous. 

PowerVia est censé proposer une excellente séparation entre les données et l’énergie au sein des transistors. Les sources d’alimentation sont placées sous la couche des transistors via un réseau métallique qui assure un courant stable et avec moins de pertes. Cette technologie permet également d’assurer une bonne intégrité du réseau électrique. Cela évite d’encombrer le haut du transistor en laissant plus d’espace pour séparer les circuits et éviter de parasiter l’ensemble avec des effets de couple ou des interférences.

Evidemment cette description est une caricature du travail effectué par Intel et il faudrait des heures – et un niveau d’ingénieur que je n’ai pas – pour comprendre toutes les subtilités dont il est question. Il faut également rester prudent sur la réussite de ces évolutions techniques anticipée par Intel. Néanmoins, le fait que le fondeur indique que le calendrier sera plus rapide que prévu est un bon signe d’avancement technique.

A noter au passage que le Intel 20A ne sera pas ouvert aux clients d’Intel. Intel 20A sera donc réservé aux puces Intel et Intel seulement, des processeurs grand public avec Arrow Lake. Intel 18A par contre, sera ouvert à plus de monde : puces grand public avec Lunar Lake et dans une démarche d’optimisation, mais également processeurs à destination des serveurs et, donc, des puces pour des sociétés tierces.

A terme, ces évolutions signifient pour le grand public des puces plus performantes et moins gourmandes en énergie et donc plus faciles à refroidir. Le corollaire de cette règle est qu’Intel aura les moyens de proposer des puces moins performantes mais beaucoup moins hautes en TDP. Des processeurs à consommation très basse, pouvant être refroidies dans des espaces limités et/ou avec un simple dissipateur passif. C’est dans la logique des derniers changements effectués par la marque dans son modèle de processeur. En employant des technologies de cœurs similaires dans son haut de gamme et dans son entrée de gamme avec l’apparition des Alder Lake-N qui utilisent des Core-E, Intel peut moduler des puces très variées autour des mêmes technologies.

C’est en tout cas ce que j’espère.

Source : TomsHardware

1. 2024, c’est dans un an.