Intel mostra come realizza i suoi nuovi processori a 10 nm

Il mondo della progettazione dei processori è irto di sfide tecniche e i lunghi cicli di progettazione sono di per sé problematici: possono essere infatti necessari fino a quattro anni dall’inizio della progettazione per arrivare alla produzione finale.
I guai con i quali ha avuto a che fare Intel rispetto al passaggio al processo costruttivo a 10 nm sono ormai ampiamente noti tanto che il CFO George Davis ha recentemente rivelato che Intel mira a ristabilire la parità con i concorrenti nel momento in cui rilascerà i primi processori a 7 nm: Intel potrebbe passare direttamente ai 7 nm per i processori di fascia più alta.

Intel ha scommesso molto quando ha iniziato a progettare le sue CPU a 10nm cercando di “superare i limiti”: l’obiettivo era infatti quello di arrivare a una densità dei transistor pari a 2,7 volte quella della generazione precedente.

Intel ha recentemente condiviso un video aggiornato dal titolo “from sand to silicon” che mostra l’evoluzione della tecnologia e illustra tutti i principali passaggi (complessivamente sono più di 1.000) per realizzare un singolo transistor FinFET (vedere anche Processori e memorie: la tecnologia Nanosheet per i transistor renderà FinFET obsoleta).

Intel dettaglia la tecnologia contact over active gate (COAG) utilizzata per la porzione di contatto del transistor sopra il gate. Si tratta di una soluzione adottata al fine di ridurre l’area complessiva occupata dai transistor e aumentare la densità.
Secondo fonti vicine all’azienda COAG non verrebbe più usata nelle più recenti iterazioni del processo a 10 nm.

Il video diffuso da Intel dà anche conto della complessa rete di interconnessioni presenti sul chip, collegamenti che intersecano i vari transistor impilati nell’articolato cluster 3D. Per scongiurare problemi di elettromigrazione riducendo le dimensioni delle connessioni, Intel ha scelto di usare il cobalto anziché il rame: in questo modo, nonostante una maggior resistività, l’azienda di Santa Clara ha potuto rendere i collegamenti più sottili senza la necessità di troppo materiale isolante.

Visionando il video si ha un’ennesima conferma di come gli ingegneri di Intel abbiano via a via raffinato il processo costruttivo a 10 nm: la portata dei problemi incontrati e dei relativi cambiamenti non è stata chiarita.
Nel frattempo Intel sta guardando anche alle sue nuove tecnologie che non dipendono interamente dalla leadership nel processo costruttivo: EMIB e Foveros.

La concorrenza si farà comunque sempre più accesa con AMD che si sta concentra sul packaging dei suoi processori basati sull’utilizzo di chiplet e con l’arrivo di nuovi chip per server basati su ARM che possono trarre vantaggio dal processo litografico più aggiornato di TSMC.