Ridefinizione del computing attraverso elaborazione e packaging

Alla guida della prossima era del computing attraverso l'innovazione di transistor e packaging.

Un nuovo paradigma per la Legge di Moore

Intel ha scandito il ritmo dell'innovazione computazionale nell'era dei PC con la Legge di Moore. La crescita esponenziale dei dati va di pari passo alla necessità di implementare chip potenti in grado di spostare, archiviare ed elaborare i dati attraverso uno scenario distribuito.

Oggi, la Legge di Moore è più importante che mai, ma la questione è più complessa di quanto non sembri. Intel sta promuovendo l'era incentrata sui dati con progressi sincronizzati e coarchitettati nella progettazione di transistor, packaging e chip. Nessun'altra azienda può contare su basi così eccezionali, competenze di ricerca e sviluppo interne, piani di innovazione e vantaggio nella produzione di dispositivi integrati: una serie unica di abilità complementari che ridefiniranno le possibilità del computing.

Dalla sabbia al silicio: la creazione di un microchip


Guardate questo video per sapere come facciamo a trasformare la sabbia nei chip di silicio che danno potenza a tutto il mondo.

Transistor: balzi avanti nelle prestazioni, misurate in nanometri

I microprocessori potrebbero essere considerati come i prodotti più complessi realizzati dall'uomo. La loro produzione richiede centinaia di passaggi eseguiti in camere bianche per mano di esperti qualificati, meticolosamente preparati per lavorare su atomi e molecole.

Ciascun microprocessore è costituito da miliardi di minuscoli interruttori elettrici chiamati transistor. Rimpicciolendo i transistor, i dispositivi di elaborazione diventano più intelligenti, veloci ed efficienti. Ma ridurre le dimensioni dei transistor non è più sufficiente a garantire balzi prestazionali. È necessario apportare anche miglioramenti radicali in fase di progettazione.

Le innovazioni di processo promuovono il progresso

Le innovazioni di processo di Intel contribuiscono a promuovere i nostri progressi. Il nostro obiettivo è di continuare a gestire la densità dei transistor attraverso le transizioni dei nodi. Tra un aumento di transistor e l'altro, stiamo pianificando miglioramenti nell'ambito delle innovazioni intranodo, supportando in definitiva una cadenza regolare di miglioramenti delle prestazioni per i nostri prodotti.

Dimensioni ridotte e più veloci con transistor 3D

Grazie alla leadership nella produzione dei transistor FinFET (Fin shaped Field Effect Transistor), Intel ha elevato il canale 2D dei transistor nella terza dimensione, migliorando notevolmente il controllo degli elettroni che passano attraverso il canale. Questi transistor operano a una tensione più bassa con una perdita inferiore, fornendo una combinazione inedita di prestazioni migliorate ed efficienza energetica. Come conseguenza, i transistor sono più piccoli, più veloci e utilizzano meno energia rispetto a quelli precedenti.

Miglioramento del FinFET

Abbiamo perfezionato costantemente il FinFET sin dalla sua introduzione di quasi un decennio fa. Con il nodo di 14 nm, abbiamo registrato incrementi nella frequenza a livello di transistor su diverse generazioni, fornendo in definitiva l'equivalente di un intero nodo di miglioramento delle prestazioni attraverso miglioramenti intranodo.

Abbiamo introdotto la terza iterazione dei transistor FinFET nel nodo di 10 nm continuando il nostro viaggio verso il perfezionamento di questa tecnologia. Con il nostro FinFET di prima generazione di 10 nm, abbiamo deciso di fornire una densità di "hyperscaling" di 2,7 volte maggiore rispetto al nodo precedente. Ciò è stato possibile grazie a innovazioni chiave come il Contact Over Active Gate (COAG), che ha superato il dispositivo a transistor, raggiungendo le interconnessioni in metallo e, in ultima istanza, la cella.

Perfezionamento del FinFET

A partire dal 2020, i nostri team di progettazione hanno chiesto prestazioni sempre più elevate per fornire la pipeline di prodotto richiesta dai nostri clienti. Dopo anni di perfezionamento della piattaforma FinFET, stiamo cercando di ridefinire la piattaforma al fine di fornire un livello di elevamento delle prestazioni senza precedenti grazie alla nostra nuova tecnologia SuperFin.

SuperFin sfrutta una combinazione di innovazioni nell'intero stack di processo, dal canale dei transistor agli strati di metallo superiori. Fattore di svolta fondamentale è rappresentato da un nuovo condensatore Super MIM, che offre un aumento di capacitanza di 5 volte con lo stesso ingombro rispetto agli approcci dello standard del settore. Questa tecnologia di prim'ordine nel settore consente di ridurre la tensione, fattore che si traduce in prestazioni di prodotto notevolmente migliorate.

La potenza combinata di queste innovazioni ci consentirà di fornire un notevole aumento delle prestazioni di processo che porteranno i prodotti Intel a un nuovo livello nel 2020 e oltre. In un singolo miglioramento dell'intranodo abbiamo fornito prestazioni quasi equivalenti a quelle della transizione di un intero nodo.

Innovazioni in arrivo

La divisione di ricerca e sviluppo di Intel non ha rivali nel settore. Scoprite come i nostri ricercatori continuano a fare passi da gigante nella progettazione dei transistor.

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Packaging: un catalizzatore per l'innovazione dei prodotti

Trattandosi dell'interfaccia fisica tra il processore e la scheda madre, il packaging del chip svolge un ruolo fondamentale per le prestazioni del prodotto finale. Le avanzate tecniche di packaging consentiranno l'integrazione di motori di computing diversi attraverso molteplici tecnologie di elaborazione, rendendo possibili approcci completamente nuovi nell'architettura di sistema.

Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB)

La soluzione EMIB costituisce un approccio economicamente conveniente per il collegamento di molteplici die eterogenei in un unico package. Mentre altre strategie 2.5D utilizzano un grande interposer in silicio, la soluzione EMIB impiega un bridge die molto piccolo con più livelli di routing. La presenza di molti bridge incorporati in un solo substrato garantisce un I/O estremamente elevato e un'interconnessione ben controllata tra i molteplici die.

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Stacking 3D leader del settore con Foveros

La tecnologia di packaging Foveros utilizza lo stacking 3D per abilitare l'integrazione di una logica sull'altra. Questa tecnica offre ai progettisti un'incredibile flessibilità per mescolare e abbinare la tecnologia dei blocchi IP con vari elementi di memoria e I/O in nuovi fattori di forma dei dispositivi. I prodotti possono essere suddivisi in chiplet più piccoli, dove I/O, SRAM e circuiti di alimentazione vengono fabbricati nel die di base e i chiplet di logica ad elevate prestazioni sono integrati sul livello superiore.

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Packaging di nuova generazione

Le più recenti competenze sul packaging di Intel stanno incentivando nuove progettazioni da parte dei clienti. La tecnologia Co-EMIB permette l'interconnessione degli elementi Foveros garantendo essenzialmente le prestazioni di un singolo chip. Con Omni-Directional Interconnect (ODI), i progettisti ottengono perfino una maggiore flessibilità per la comunicazione tra i chiplet di un package.

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Vantaggio integrato

In qualità di produttore di dispositivi integrati (IDM), Intel combina potenti motori di elaborazione con un packaging leader di settore per offrire un'ineguagliabile integrazione dei prodotti. Grazie alle sue competenze complementari è in grado di integrare completamente progettazione, elaborazione e packaging in prodotti che rappresentano davvero il meglio della categoria. E con il suo portafoglio di CPU, FPGA, acceleratori e chip di elaborazione grafica, i suoi architetti possono contare sulla più grande flessibilità per scegliere il transistor adatto a ogni prodotto.

Architettura ibrida leader di settore

Il processore unico di Intel, codificato con il nome "Lakefield", combina una CPU ibrida con la tecnologia di packaging 3D Foveros. Questa architettura offre una maggiore flessibilità di innovazione in relazione a progettazione, fattore di forma ed esperienza.

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I sei pilastri dell'innovazione tecnologica per la prossima era del computing

Intel sta promuovendo l'innovazione attraverso sei pilastri di sviluppo tecnologico per consentire ai clienti e al settore di sfruttare la potenza dei dati.

Disclaimer

Le caratteristiche e i vantaggi delle tecnologie Intel® dipendono dalla configurazione di sistema e potrebbero richiedere hardware e software abilitati o l'attivazione di servizi. Le prestazioni variano in base alla configurazione di sistema. Nessun prodotto o componente è totalmente sicuro. Consultare il produttore o il rivenditore del sistema o informazioni più approfondite sul sito intel.it.

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