La feuille de route d’Intel

Intel accélère ses innovations en matière de processeurs et de packaging, une cadence annuelle d’innovation pour le leadership du silicium jusqu’au système.

• Feuille de route des innovations en matière de processeurs et de packaging pour alimenter la prochaine série de produits d’ici 2025 et au-delà.
• Deux technologies de processus révolutionnaires : RibbonFET, la première nouvelle architecture de transistors d’Intel depuis plus de dix ans, et PowerVia, une première dans l’industrie grâce à la méthode d’alimentation par l’arrière.
• Poursuite du leadership dans les innovations en matière de packaging 3D avancé avec Foveros Omni et Foveros Direct.
• Nouvelle dénomination des nœuds pour créer un cadre cohérent et une vision plus précise des nœuds de processeurs pour les clients et l’industrie, alors qu’Intel entre dans l’ère de l’angström des semi-conducteurs.
• Forte dynamique pour les services de fonderie d’Intel (IFS) avec l’annonce des premiers clients.

Intel Corporation a dévoilé l’une des feuilles de route technologiques les plus détaillées qu’elle ait jamais fournie en matière de processeurs et de packaging, présentant une série d’innovations fondamentales qui alimenteront ses produits jusqu’en 2025 et au-delà. Outre l’annonce de RibbonFET, sa première nouvelle architecture de transistor depuis plus de dix ans, et de PowerVia, une nouvelle méthode d’alimentation par l’arrière : une première dans l’industrie, la société a souligné son adoption rapide de la lithographie extrême ultraviolette (EUV) de nouvelle génération, appelée EUV à haute ouverture numérique (High NA). Intel est en mesure de recevoir le premier outil de production EUV à haute ouverture numérique de l’industrie.

« En nous appuyant sur le leadership incontesté d’Intel dans le domaine des packaging avancés, nous accélérons notre feuille de route en matière d’innovation afin de nous assurer que nous sommes sur la voie du leadership en matière de performance des processus prévu d’ici 2025« , a déclaré Pat Gelsinger, PDG d’Intel. « Intel Accelerated ». « Nous tirons parti de notre pipeline d’innovations inégalée pour réaliser des avancées technologiques depuis le transistor, jusqu’au niveau du système. Jusqu’à ce que le tableau périodique soit épuisé, nous serons déterminés à respecter la loi de Moore et à innover grâce à la magie du silicium.« 

L’industrie reconnaît depuis longtemps que la dénomination traditionnelle des nœuds de processus basée sur le nanomètre a cessé de correspondre à la métrique réelle de la longueur de grille en 1997. Aujourd’hui, Intel introduit une nouvelle structure de dénomination pour ses nœuds de processus, créant un cadre clair et cohérent pour donner aux clients une vue plus précise des nœuds de processus dans l’ensemble de l’industrie. Cette clarté est plus importante que jamais avec le lancement des services de fonderie d’Intel (IFS). « Les innovations dévoilées aujourd’hui ne serviront pas seulement la feuille de route des produits d’Intel, elles seront également essentielles pour nos clients de la fonderie. L’intérêt pour l’IFS a été fort et je suis ravi que nous ayons annoncé aujourd’hui nos deux premiers clients majeurs. L’IFS est en route pour la course !« 

Les technologues d’Intel ont décrit la feuille de route suivante avec les noms des nouveaux nœuds et des innovations permettant d’atteindre chaque nœud :

• Intel 7 offre une augmentation d’environ 10 à 15 % des performances par watt par rapport à Intel 10nm SuperFin, sur la base des optimisations des transistors FinFET. Intel 7 sera présent dans des produits tels que Alder Lake en 2021 pour le client et Sapphire Rapids pour le centre de données, qui devrait être en production au premier trimestre de 2022.

• Intel 4 adopte pleinement la lithographie EUV pour imprimer des caractéristiques incroyablement petites à l’aide d’une lumière à longueur d’onde ultra-courte. Avec une augmentation d’environ 20 % de la performance par watt, ainsi que des améliorations de la surface, Intel 4 sera prêt pour la production dans la seconde moitié de 2022 pour des produits livrés en 2023, y compris Meteor Lake pour le client et Granite Rapids pour le datacenter.

• Intel 3 tire parti d’optimisations FinFET supplémentaires et d’une augmentation de l’EUV pour offrir une augmentation d’environ 18 % des performances par watt par rapport à Intel 4, ainsi que des améliorations supplémentaires de la surface. Intel 3 sera prêt à commencer la fabrication de produits dans la seconde moitié de 2023.

• Intel 20A inaugure l’ère de l’angström avec deux technologies révolutionnaires, RibbonFET et PowerVia. RibbonFET, l’implémentation par Intel d’un transistor à grille tout autour, sera la première nouvelle architecture de transistor de l’entreprise depuis le pionnier FinFET en 2011. Cette technologie permet d’accélérer la vitesse de commutation des transistors tout en obtenant le même courant d’attaque que des ailettes multiples dans un encombrement réduit. PowerVia est la première implémentation industrielle unique d’Intel pour la fourniture d’énergie sur la face arrière, optimisant la transmission du signal en éliminant le besoin d’acheminer l’énergie sur la face avant de la plaquette. La montée en puissance d’Intel 20A est prévue pour 2024. L’entreprise se réjouit également de la possibilité de s’associer à Qualcomm en utilisant sa technologie de processus Intel 20A.

• 2025 et au-delà : Au-delà de l’Intel 20A, l’Intel 18A est déjà en cours de développement pour le début de l’année 2025, avec des améliorations apportées au RibbonFET qui permettront de faire un nouveau saut important dans les performances des transistors. Intel travaille également à la définition, à la construction et au déploiement de l’EUV High NA de nouvelle génération, et s’attend à recevoir le premier outil de production de l’industrie. Intel travaille en étroite collaboration avec ASML pour assurer le succès de cette percée industrielle au-delà de la génération actuelle d’EUV.

« Intel a une longue histoire d’innovations fondamentales en matière de processus qui ont fait progresser l’industrie à pas de géant« , a déclaré Ann Kelleher, vice-présidente senior et directrice générale du développement technologique. « Nous avons mené la transition vers le silicium tendu à 90 nm, vers les portes métalliques à haute teneur en k à 45 nm et vers le FinFET à 22 nm. Intel 20A sera un autre moment décisif dans la technologie des processeurs avec deux innovations révolutionnaires : RibbonFET et PowerVia« .

Avec la nouvelle stratégie IDM 2.0 d’Intel, le conditionnement devient encore plus important pour tirer parti des avantages de la loi de Moore. Intel a annoncé qu’AWS sera le premier client à utiliser les solutions de packaging d’IFS, tout en fournissant les informations suivantes sur la feuille de route de l’entreprise en matière de packaging avancé :

• EMIB continue de mener le secteur en tant que première solution de pont embarqué 2,5D, avec des produits expédiés depuis 2017. Sapphire Rapids sera le premier produit Xeon pour datacenter à être livré en volume avec EMIB (embedded multi-die interconnect bridge). Ce sera également le premier dispositif de la taille d’un double réticule dans l’industrie, offrant presque les mêmes performances qu’une conception monolithique. Au-delà de Sapphire Rapids, la prochaine génération d’EMIB passera d’un pas de bosse de 55 microns à 45 microns.

• Foveros tire parti des capacités de packaging au niveau de la tranche pour fournir une solution d’empilement 3D unique en son genre. Meteor Lake sera la deuxième génération d’implémentation de Foveros dans un produit client et se caractérise par un pas de bosse de 36 microns, des tuiles couvrant plusieurs nœuds technologiques et une gamme de puissance de conception thermique allant de 5 à 125 W.

• Foveros Omni inaugure la prochaine génération de la technologie Foveros en offrant une flexibilité illimitée avec la technologie d’empilage 3D performante pour l’interconnexion de puce à puce et les conceptions modulaires. Foveros Omni permet la désagrégation des puces, en mélangeant plusieurs tuiles de puces supérieures avec plusieurs tuiles de base sur des nœuds de fabrication mixtes. Il devrait être prêt pour la fabrication en volume en 2023.

• Foveros Direct passe à la liaison directe cuivre/cuivre pour des interconnexions à faible résistance et estompe la frontière entre la fin du wafer et le début du conditionnement. Foveros Direct permet d’obtenir des pas de bosse inférieurs à 10 microns, ce qui augmente d’un ordre de grandeur la densité d’interconnexion pour l’empilement 3D, ouvrant ainsi de nouveaux concepts pour le partitionnement fonctionnel des puces qui étaient auparavant irréalisables. Foveros Direct est complémentaire de Foveros Omni et devrait également être prêt en 2023.

Les avancées dont il est question aujourd’hui ont été principalement développées dans les installations d’Intel en Oregon et en Arizona, ce qui confirme le rôle de l’entreprise en tant que seul acteur de pointe dont la recherche et le développement ainsi que la fabrication se font aux États-Unis. Des partenariats approfondis sont essentiels pour faire passer les innovations fondamentales du laboratoire à la fabrication en grande série. Intel s’engage à collaborer avec les gouvernements pour renforcer les chaînes d’approvisionnement et favoriser la sécurité économique et nationale.