První 4nm procesory Intelu Meteor Lake používají (také) 3nm proces TSMC

13

Výkladní skříň výrobních procesů Intelu infiltrovalo zboží od konkurence.

Před pár dny jsme tu měli fotografie vzorku procesorů Intel Meteor Lake, které přijdou na trh jako Core 14. generace patrně v roce 2023. Tyto čipy – respektive čipletové slepence – mají být první procesory vyráběné na 4nm procesu Intelu („Intel 4“) a měly by být milník ve snaze Intelu dohnat skluz, který ve výrobních technologiích má. Paradoxně v nich ale nakonec možná bude i konkurenční a ještě pokročilejší 3nm křemík od TSMC.

Meteor Lake je čipletový procesor, jak bylo vidět na fotografiích z testování pouzdřícího procesu. Zatím se zdá, že procesor je tvořen „Compute“ čipletem, v kterém jsou jádra CPU, dále čipletem, v kterém bude integrovaná grafika, a obojí je posazeno pomocí 3D propojení Foveros na podkladovém IO (SoC) čipletu, který asi bude obdobou IO čipletu v procesorech AMD, ale současně v něm asi bude i ekvivalent čipové sady, takže to celé bude funkčně kompletní SoC.

Onen Compute čiplet s jádry CPU je na Meteor Lake zřejmě ta část, která bude vyráběna 4nm procesem Intel 4 – je logické, že architektura jader CPU bude asi nejvíce svázaná přímo s výrobním procesem Intelu (kde obojí asi může být vyladěno pro vysoké frekvence). U grafického jádra ale zdá se technologie Intelu nebude použitá.

3 nm od TSMC v Meteor Lake

Tchajwanský web Commercial Times teď píše, že podle zdrojů v tamním průmyslu Intel pro GPU čiplet procesorů Meteor Lake použije konkurenční technologii – 3nm proces TSMC „N3“. To znamená, že by by dokonce tato outsourcovaná grafická část používala pokročilejší křemíkovou technologii.

Testovací procesor Meteor Lake v hotovém pouzdře, BGA verze pro notebooky Zdroj: CNET

Proces Intel 4 je to, co bylo původně označováno jako 7nm proces Intelu a očekávalo se, že by mohl být zhruba konkurenceschopný s 5nm procesem TSMC (N5). Tato technologie nicméně asi dosáhne vyšších taktů a možná i hustoty tranzistorů než N5, takže s trochou dobré vůle asi můžeme považovat ze možné, že se bude schopná poměřovat i se 4nm procesem TSMC (N4). Ovšem je třeba připomenout, že TSMC ho bude mít hotový dřív, což je docela podstatný detail. 4nm proces TSMC bude pořád jen evoluce 5nm technologie N5, ovšem 3nm proces (N3) už bude nová generace. Tudíž ho lze asi považovat za pokročilejší, než bude technologie Intel 4.

Více: Intel ukázal plán výrobních procesů: 7nm, 4nm, 3nm, 20A a 18A technologie – s pomocí přečíslování

3nm GPU čiplet bude zřejmě také větší na plochu než 4nm Compute (CPU) čiplet, protože se předpokládá, že v Meteor Lake je grafická část větším z obou křemíků viditelných na fotkách. GPU má totiž mít až 1536 shaderů (192 EU). Skoro to vypadá, že tím 3nm grafická část trošku zastiňuje onen první 4nm křemík od Intelu. Je ale pravda, že GPU mívají menší komplexitu návrhu než CPU, takže ono zkrocení procesu Intel 4 procesorovou částí přece jen asi bude větší technologický „achievement“, přestože na plochu bude tato část menší.

Wafer s testovacími procesory Meteor Lake, zde se osazují horní CPU a GPU čiplety Zdroj: CNET

Čiplet obsahují SoC/čipset také od TSMC?

I tak je zajímavé, že na procesoru, který bude technologickou chloubou Intelu, bude tolik křemíku z externích továren, ač jinak Intel oficiálně plánuje tchwajwanské TSMC dohnat a předehnat. Výroba Meteor Lake ale bude takto dodávat zkušenosti a finance právě úhlavnímu protivníkovi. V továrnách TSMC dokonce možná nevznikne jen iGPU čiplet, Commercial Times dokonce totiž píše, že i základní IO čiplet by mohl být vyráběný u TSMC.

Je otázka, zda to není omyl těchto novinářů nebo chybná informace, protože prý má být použitý 4nm nebo 5nm proces TSMC, ale tento IO čiplet je velmi velký – má větší plochu než GPU a CPU čiplety ležící na něm. Pro Intel by tedy bylo docela drahé ho vyrábět externě, zvlášť na tak pokročilém procesu. Přitom u této IO části by se vyloženě nabízelo, aby byl použitý starší proces Intelu – když už ne 14nm, tak třeba ten 10nm (SuperFin).

Intel Meteor Lake údajně používá pro GPU 3nm proces TSMC
Intel Meteor Lake údajně používá pro GPU 3nm proces TSMC (Zdroj: Commercial Times, via VideoCardz)

Nicméně použití procesu TSMC pro grafickou část se zdá být pravděpodobné, zde asi asijské zdroje mohou mít pravdu. Když už se Intel obtěžoval vyčlenit iGPU do samostatného křemíku, je pravděpodobné, že použije stejnou technologii, pro jakou jsou navržená jeho samostatná GPU. A ta přešla na výrobní proces TSMC. Zatímco generace DG1/Xe LP (a zrušené výpočetní čipy Xe HP) byla na 10nm procesu Intelu, nové herní grafiky Arc s architekturou Xe HPG, které vyjdou příští rok, jsou na 6nm procesu TSMC.

Použití technologií Intelu se zřejmě neosvědčilo proto, že jsou k dispozici později, než ty od TSMC, takže by Intel byl vždy znevýhodněn proti AMD a Nvidii. Proto pravděpodobně i následující generace GPU budou na výrobních procesech TSMC. A pokud bude iGPU procesorů meteor Lake mít stejný proces, usnadní si Intel práci s návrhem, nemluvě o tom, že grafika pak nejspíš bude mít lepší energetickou efektivitu.

Meteor Lake prý vyjde kolem poloviny roku 2023

Meteor Lake by údajně mělo jít na trh v roce 2023, možná v druhém kvartálu. Procesorová část bude stále hybridní, velká jádra (P-Core) mají mít architekturu Redwood Cove a malá/efektivní jádra (E-Core) architekturu Crestmont.

Procesor Intel Meteor Lake
Procesor Intel Meteor Lake má mít GPU s až 192 EU. Ilustrace, reálný čip vypadá jinak (Zdroj: Intel)

Počty nejsou zatím známé, podle Intelu ale tyto procesory budou vyráběny v různých výkonnostních třídách se spotřebou (TDP) od 5 W po 125 W, takže by možná mohly existovat jak verze pro notebooky, tak pro desktop. I když už se objevily dohady, že by desktopové Meteor Lake nemuselo existovat a místo toho by bylo nahrazeno čipy Arrow Lake na jiném procesu – toto ale zatím není potvrzeno.

Snímky z továrny Intelu na čipy a pokročilá čipletová GPU a CPU Meteor Lake, Sapphire Rapids a Ponte Vecchio (Zdroj: CNET)

Zdroje: CNET (foto), Commercial Times, VideoCardz

První 4nm procesory Intelu Meteor Lake používají (také) 3nm proces TSMC
Ohodnoťte tento článek!
5 (100%) 4 hlasů

13 KOMENTÁŘE

  1. Vyzerá to ako wafer s interposermi od TSMC…

    Naskytla by sa otázka, prečo v produkte citlivom na cenu nevyužijú všetky výhody lacného a jednoduchého EMIB?

    „Je ale pravda, že GPU mívají menší komplexitu návrhu než CPU,…“
    Máte aj nejaký dôkaz, či opäť len dojmy? Pretože FAILY GPU od Intelu v posledných rokoch naznačujú, že komplexnosťou to bude asi trocha inak…

    Dokonca aj Kanonlake mali aspoň časť CPU aktívnu, ale GPU sa im rozbehnúť nepodarilo.

    • Nejde o interposer.
      Část procesoru a dřív samostatného čipsetu je v separátní vrstvě, na kterou jsou CPU a GPU čiplet napojené přímo. Plus na tom je, že není třeba EMIB ani interposer, což je křemík navíc, ten IO čiplet má totiž roli „nosiče“, ale zároveň je sám nějak využitý. A je to propojení 3D, které je na kratší vzdálenost a tudíž má nižší spotřebu energie.
      Jediné, co je balast a nefunkční, jsou ty kousky křemíku, použité na horní straně jako vycpávka, ale ty jsou asi nezpracované, takže by doufejme neměly proti EMIB nebo interposeru stát moc.

      • Je to nejak oficiálne potvrdené?

        Intel sa veľmi rád chváli, takže by o tom bola nejaká krásna prezentácia… Tak ako pri Lakefielde…

        Na Twiteri som videl niečo o tom, že 2 väčšie sú CPU a GPU, a tie menšie 2 sú IO tile. Niečo ako v Stratix 10 / Agilex.

        Že by to bol „dummy silicon“ sa mi nezdá. Teda aspoň ten väčší by nedával zmysel. Ten menší povedzme, ale prečo by ho nedali až ku kraju…

        • Na twitteru může kdokoli říkat cokoli, ale Intel sdělil oficiálně, že je tam použitý Foveros a má to CPU, GPU a SoC čiplet. Foveros je 3D pouzdření, takže jedna z těch věcí musí být v druhé vrstvě pod. Logicky to ukazuje na SoC čiplet, protože ten potřebuje nejméně chladit.
          SoC čiplet naopak určitě nemůže být ani jeden z těch malých špalíků v horní vrstvě, protože SoC čiplet (northbridge, čipset, možná další věci) rozhodně nebude takhle malý. pokud ty malé kousky jsou aktivní, tak musí mít jinou funkci – samozřejmě není vyloučené, že Intel našel nějaké uplatnění pro 4. a 5. čiplet…

          Proč by tam nemohl být dummy silicon? Na Ponte Vecchiu podle všeho je.
          Jeho funkce je asi to, aby byl SoC čiplet rovnoměrně pokrytý, tj, to co nezakryjí GPU a CPU čiplet, je takhle vyvložkované – jednak asi kvůli chlazení SoC čipletu, ale možná to může být i proto, aby nebyl rozdíl v tlaku, kdy v místě CPU a GPU čipletů se na spodní vrstvu přenáší tlak z chladiče, kdežto v nekryté části by tlak nebyl, a tedy by tam možná mohlo být riziko zlomení.
          Tu strukturální výztuž zdá se u GPU s interposerama řeší zalévání do nějaké pryskyřice nebo něčeho, takže buď jsou tady menší tolerance a chtějí mít stejný materiál v celé ploše, nebo je to kvůli chlazení.

          • já si spíš kladu otázku, proč by se měl Intel u Meteor Lake srát s 3D Foveros technologií, když je to použitelné leda na nějakém Ultra low Power mobilním čipu ? Když se dívám na tu fotku wafferů z továrny, tak už v té 2D vrstvě má ten čip všechno co by mohl ke svému fungování potřebovat
            ( GPU/CPU/SOC/IO ) tak na co přesně tam mít 3D stack ?
            Leda že by plánoval něco jako svoji verzi V-cache… ale vrstvit na sebe CPU a GPU nedává smysl a co chceš vrstvit na SOC ?

            co jsem pochopil, tak u Meteor lake nemusí jít nutně o 3D technologii, tedy skládání na sebe, ale spíš kombinaci různých výrobních procesů :

            „Meteor Lake“ is a multi-chip module that leverages Intel’s Foveros packaging technology to combine „tiles“ (purpose built dies) based on different silicon fabrication processes depending on their function and transistor-density/power requirements.

          • Aha, no ok, je tu stále dosť nejasností, čo je na Intel pomerne neobvyklé… 😀

            Dummy tam samozrejme mať môžu, len píšem že tvar a rozmiestnenie je neobvyklé.

            A tak či tak, dosť ste otočili.

            Podľa vás je použitie interposeru na high-end a serverových GPU príliš drahé a EMIB je nato oveľa lepšie lebo je malé a bez TSV.

            Ale zároveň úplne dáva zmysel použiť podľa vás dokonca aktívny interposer ktorý je navyše podstatne väčší ako compute časti do nejakých low-cost mobilných riešení.

            Preto sa mi zdá, že sa neriadite nijak technicky, ale podľa aktuálnej rétoriky Intelovho marketingu.

    • Neviem čo čitaš že si si nevšimol, že intel zainvestoval do GPU časti šialene peniaze ( za ne by si kupil aj 2x cele AMD) Momentalne v intelu makaju vyvojari s AMD aj vývojári s Nvidie, konkrétne ty čo u AMD vyvinuli RX karty a u Nvidie GTX karty. Ta prva GPU čo o mesiac a pol uvedu ma vykon ako RX6700 či RTX 3070. Očividne neostane len u nej a o rok už maju pripravenu vylepšenu GPU na 3nm procese, ako bežni zakaznici ich samozrejme mať nebudeme, lebo su pre servery a počitam že tieto ich čiplety budu stať kolo 20 000€ kus, ale nebal by som sa že to vykon mať nebude 🙂

  2. Tak nám asi Intel něco upšouknul na netu. Jednak to není oficiální informace a tak nám to říká, že si pravděpodobně nejsou u Intelu jistí v kramflecích. Přece jenom je Intel společnost která měla a bohužel stále má poněkud kulhavé výrobní procesy.

    Modleme se ať se ta jejich výroba zlepší ale moc téhle zprávě nevěřme.