Den nuvarande ledaren på marknaden för x86-processorer, AMD, må gjort sitt bästa för att släppa stora nyheter under sin Financial Analyst Day, men Intel vill sällan vara sämre. Där AMD talar om produkter på TSMC:s processer om 5, 4 och 3 nanometer tar nu Intel och visar upp detaljer om sin kommande teknik vid namn Intel 4 under 2022 års IEEE VLSI Symposium.
Intel 4 tar vid efter dagens Intel 7 och för med sig stora prestandaökningar, där huvudnumret kanske är 21,5 procent högre frekvenser vid samma strömförbrukning, eller hela 40 procent lägre strömförbrukning vid samma prestanda. Intel säger sig också ha dubblerat transistordensiteten i sina högpresterande bibliotek. Kanske viktigast och bäst av allt är att bolaget menar att tekniken är färdig för massproduktion redan nästa år.
Första produkt på Intel 4 väntas bli processorfamiljen Meteor Lake, eller Core 14000-serien. Denna kommer bygga på 3D-paketering av kretsar enligt konceptet Foveros, känt från hybridprocessorerna Lakefield för bärbara datorer. Totalt fyra kretsar placeras på en interposer genom TSV:er (through-silicon via), där beståndsdelarna i tornet blir själva processordelen, en I/O-del, en styrkrets samt en grafikkrets.
Själva processorkretsen i Meteor Lake är bekräftad för produktion på Intel 4, men exakt på vilka processer övriga beståndsdelar av den slutliga produkten återstår att se. Med 3D-stapling av chip, eller för den delen en chiplet-design finns möjligheten för Intel att välja och vraka. Bolagets kommande dedikerade grafikkretsar tillverkas till exempel av TSMC, och upplägget öppnar för att fritt blanda tillverkningstekniker – där till exempel AMD i dagsläget tillverkar sina I/O-kretsar hos Globalfoundries på 12 nanometer och processorkretsar på TSMC:s 7 nanometer.
| Intel 7 | Intel 4 | TSMC N5 | TSMC N3 | |
| Transistordensitet, hög prestanda | 80 Miljoner transistorer/mm² | 160 miljoner transistorer/mm² | 130 miljoner transistorer/mm² | 208 miljoner transistorer/mm² |
| Transistordensitet, max densitet | 100 miljoner transistorer/mm² | Ej planerad | 167 miljoner transistorer/mm² | 267 miljoner transistorer/mm² |
| Skalning från föregående generation | 2,7 × | 2 × | 1,83 × | 1,6 × |
| Prestanda (vid iso-förbrukning) | 1,15 × | 1,2 × | 1,15 × | 1,11 × |
Vad gäller transistordensitet tar själva tillverkningstekniken Intel 4 plats någonstans i samma härad som TSMC:s process N4, som i sin tur ingår i produktfamiljen N5. Intel tar också beslutet att fokusera den nya tillverkningsprocessen på endast högpresterande applikationer, istället för att som brukligt erbjuda ett alternativ för scenarion där maximalt antal transistorer är att föredra på bekostnad av absolut prestanda. Högdensitetsbibliotek introduceras istället med Intel 3, som ingår i samma produktfamilj som Intel 4. Därtill ska Intel 3 erbjuda ytterligare 18 procent högre prestanda och blir den första nya tillverkningstekniken att erbjudas till kunder av Intel Foundry Services (IFS).
Värt är också att nämna att Intel 4 blir först i Intels produktutbud att nyttja EUV-litografi, signerad nederländska ASML. TSMC har ett långt försprång med användning av EUV och har nyttjat den sedan introduktionen av N5. Samsung, den tredje tillverkaren i spjutspetsen har å sin sida redan sjösatt vad bolaget kallar 3 nanometer – utan EUV. Just EUV-litografi väntas dramatiskt förbättra yield, antalet fungerande kretsar, i takt med att transistorerna krymper.
Produkter baserade på Intel 4 kommer till en början tillverkas i Intels Fab D1X, i Hillsboro, Oregon. Introduktionen väntas ske med processorserien Meteor Lake under år 2023, och produktion av Intel-kretsar med spjutspetsteknik kan även komma att ske inom EU – bolagets faciliteter i irländska Leixlip är utrustade med maskiner för EUV-litografi.
