اینتل با برگزاری گردهمایی سرمایه‌گذاران ۲۰۱۹ نقشه راه این شرکت تا سال ۲۰۲۱ را تشریح کرد. در این همایش، باب سوان، مدیرعامل اینتل، اعلام کرد این شرکت فرایند ساخت ۷ نانومتری مخصوص خود را در سال ۲۰۲۱ برای رقابت با محصولات ۵ نانومتری TSMC ارائه خواهد کرد. بر‌این‌اساس، تراشه‌های گرافیکی Xe در پی عرضه‌ی اولین پردازنده‌های گرافیکی ۱۰ نانومتری مجزای اینتل در سال ۲۰۲۰، به‌عنوان اولین محصولات ۷ نانومتری این شرکت روانه‌ی بازار خواهند شد.

اینتل در بخش دیگری از این گردهمایی از اولین دیاگرام بلوک‌بندی پردازنده‌ی ۱۰ نانومتری Ice Lake رونمایی کرد و از ساخت پردازنده‌های ۱۰ نانومتری جدیدی با نام Tiger Lake خبر داد که برای عرضه در سال ۲۰۲۰ در نظر گرفته شده است.

مسیر دشوار اینتل برای دستیابی به فناوری ۷ نانومتری

اینتل در گذشته، به‌طوررسمی برنامه‌ی زمانی خاصی برای عرضه‌ی تراشه‌های ۷ نانومتری خود ارائه نکرده بود؛ اما این‌بار باب سوان عرضه‌ی بلافاصله‌ی این پردازنده‌ها به‌دنبال تراشه‌های ۱۰ نانومتری این شرکت را ناشی از تسریع در فرایند ساخت تراشه دانست. با درنظرگرفتن دشواری‌هایی که این شرکت‌ برای ارائه‌ی تراشه‌های ۱۰ نانومتری خود متحمل شده که نتیجه‌اش عرضه‌ی انبوه این تراشه‌ها در ژوئن امسال است، این گفته‌های مدیرعامل اینتل را چندان شگفت‌انگیز نمی‌کند.

اینتل در این همایش، پردازنده‌ی گرافیکی Xe GP (واحد پردازش گرافیکی چندمنظوره‌ یا GP-GPU) برای مراکز داده را معرفی کرد. این اولین محصول ۷ نانومتری اینتل است که در سال ۲۰۲۱ به بازار راه می‌یابد. تراشه‌ی بعدی در سبد محصولات ۷ نانومتری اینتل پردازنده‌ی سرور Xeon است.

باب سوان گفت حاشیه‌ی سود ناخالص شرکت برای عرضه‌ی محصولات ۱۰ نانومتری کاهش یافته و در مرحله‌ی عرضه‌ی تراشه‌های ۷ نانومتری روند صعودی می‌‌یابد. فرایند ساخت ۷ نانومتری اینتل اولین‌بار با فناوری لیتوگرافی EUV (با به‌کارگیری پرتوهای فرابنفش بسیار قوی) وارد مرحله‌ی تولید انبوه خواهد شد. دراثر این فرایند، چگالی ترانزیستورها در‌مقایسه‌با تراشه‌های ۱۰ نانومتری دوبرابر افزایش می‌یابد. اینتل از دو فناوری جدید EMIB و تجمیع سه‌بعدی Foveros برای تقویت محصولات ۷ نانومتری خود استفاده می‌کند. اینتل انتظار دارد که با این روش کارایی ترانزیستور ۱۵ درصد و سطح عملکرد به‌ازای توان مصرفی ۲۰ درصد ارتقا یابد.

درادامه این گردهمایی، دکتر Murthy Renduchalata توضیحات بیشتری‌ درباره‌ی مشکلاتی ارائه کرد که اینتل بر سر راهِ دستیابی به فناوری ساخت ۱۰ نانومتری با آن روبه‌رو بود. این شرکت قصد دارد با بازتعریف انتظارات از توسعه‌ی فرایند‌های ساخت در آینده، ریسک‌های متعدد در مسیر نیل به اهداف طراحی ۱۰ نانومتری را تشریح کند. اینتل همچنین مایل است در گام‌های پلاس (+)، بر بهینه‌سازی و تقویت داخلی تراشه‌های ساخته‌شده با هر فرایند ساخت در آینده تمرکز کند. اینتل می‌خواهد در پردازنده‌های آتی خود، با شروع از پردازنده‌های ۱۰ نانومتری بخشی از برآیند قانون مور را در ابتدای عرضه‌ی هر فرایند ساخت معین ارائه و تکمیل این برآیند را به طراحی و عرضه‌ی آخرین بازنگری در روند تولید آن تراشه موکول کند. بدین‌ترتیب، این شرکت نسخه‌ی بهینه‌ی معماری ۱۰ نانومتری را با نام 10nm+ در سال ۲۰۲۰ و نسخه‌ی بعدی 10nm++ را در ۲۰۲۱ عرضه خواهد کرد.

همان‌طورکه در نمودار بالا دیده می‌شود، در سال ۲۰۲۱، فرایند ساخت 10nm++ و 7nm اینتل هم‌پوشانی می‌کند و فرایند ساخت تقویت‌شده‌ی ۷ نانومتری در سال‌های پس از آن تا ۲۰۲۳، با عناوین 7nm+ و 7nm++ فناوری غالب این شرکت خواهد بود. فناوری ۷ نانومتری اینتل و اصلاحیه‌های بعدی آن قصد رقابت با لیتوگرافی ۵ نانومتری TSMC را دارد.

معماری گرافیکی ۷ نانومتری Xe

اینتل در اجرای معماری گرافیکی Xe به‌عنوان اولین محصولی که با فناوری ساخت ۷ نانومتری این شرکت ارائه می‌شود، از دو فناوری EMIB و تجمیع سه‌بعدی Foveros استفاده خواهد کرد. شنیده‌ها حاکی از آن است که اینتل برای تقویت ابررایانه‌ی Aurora از پردازنده‌ی گرافیکی Xe GP با طراحی جدید استفاده خواهد کرد.

دکتر Murthy Renduchalata همچنین از طراحی مفهومی MCM (ماژول چندتراشه‌ای) با چند تراشه‌ی XPU خبر داد که در ساختاری پیوسته با یکدیگر کار می‌کنند. با درنظرگرفتن اشاره‌ی اینتل به معماری ناهمگن با به‌کارگیری EMIB در تراشه‌های گرافیکی Xe، رندر نمایش‌داده‌شده در تصویر اخیر می‌تواند متعلق به معماری گرافیکی Xe باشد. این موضوع را هنوز اینتل تأیید یا رد نشده است.

عرضه‌ی پردازنده‌های Ice Lake در ژوئن

اینتل در این گردهمایی، اولین دیاگرام بلوک‌بندی پردازنده‌ی ۱۰ نانومتری Ice Lake را نمایش داد که در ژوئن به تولید انبوه می‌رسد. در‌حال‌حاضر، می‌دانیم طراحی این پردازنده‌ها دربرگیرنده‌ی معماری هسته‌ای با نام Sunny Cove است. اینتل می‌گوید پردازنده‌ی Ice Lake به‌لطف بهره‌مندی از تراشه‌ی گرافیکی مجتمع نسل ۱۱، سطح عملکرد گرافیکی ۲ برابر، کارایی هوش مصنوعی ۲.۵ تا ۳.۵ برابر، شتاب رمزگشایی ویدئویی ۲ برابر و سرعت ارتباط بی‌سیمی ۳ برابر تراشه‌های Coffee Lake دارد. همان‌طورکه دیده می‌شود، اینتل در تراشه‌ی جدید طراحی ring bus خود را همچنان حفظ کرده و هنوز به طراحی جدیدتر mesh روی نیاورده است. همچنین، یک کنترلر USB نوع C نیز روی Die دیده می‌شود.

اینتل محصولات ۱۰ نانومتری دیگری علاوه‌بر پردازنده‌های مصرفی و سرور، شامل آرایه‌ی گیت قابل‌برنامه‌ریزی محلی AgileX، پردازنده‌ی شبکه عصبی Nervana، پردازنده‌ی گرافیکی چندمنظوره و SOC-های Snow Ridge مجهز به 5G را بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۰ روانه‌ی بازار خواهد کرد.

اینتل در این همایش، اطلاعاتی از پیکربندی تراشه‌های ۱۰ نانومتری Lakefield با توان مصرفی ۵ و ۷ واتی نیز ارائه کرد. در این پردازنده‌ها از پنج هسته‌ ‌(شامل یک هسته‌ی Sunny Cove Big Core و چهار هسته‌ی Small Core) و پنج رشته‌ی پردازشی، دو تراشه‌ی حافظه‌ی چهار گیگابایتی LPDDR4X و سرعت کلاکی تا ۴,۲۶۷ مگاهرتز استفاده شده است.

یکی از محصولات اصلی دیگر اینتل با فرایند ساخت 10nm+ که در این رویداد معرفی شد، پردازنده‌ی Tiger Lake است. این پردازنده از معماری هسته جدیدی برخوردار است که جایگزین معماری Sunny Cove خواهد شد. بنابر نقشه راه هسته‌های پردازنده‌ی شرکت اینتل، می‌دانیم معماری هسته‌ی این پردازنده، Willow Cove نام دارد و از این معماری در پردازنده‌های سال ۲۰۲۰ اینتل، به‌ویژه پردازنده‌ی Tiger Lake، استفاده خواهد شد.

پردازنده‌های Tiger Lake دربرگیرنده‌ی تراشه‌ی گرافیکی Intel Xe است که باعث ارتقای درخورتوجهی در عملکرد گرافیکی در‌مقایسه‌با پردازنده‌های گرافیکی نسل ۱۱ این شرکت می‌شود. اینتل خود مدعی است این پردازنده‌ عملکردی چهاربرابر سریع‌تر از پردازنده‌های Whiskey Lake با تراشه‌ی گرافیکی نسل ۹.۵ دارد. تراشه‌ی گرافیکی جدید Intel Xe از آخرین فناوری‌های نمایشگر پشتیبانی می‌کند و پردازنده‌ی اصلی خود از قابلیت‌های I/O نسل بعد برخوردار است. پردازنده‌های Tiger Lake درمجموع با توان مصرفی ۱۵ وات سطح عملکردی بین ۲.۵ تا ۳ برابر Whiskey Lake دارد. مدلی ۹ واتی با پیکربندی دو هسته و چهار رشته از این پردازنده نیز دردسترس قرار خواهد گرفت که بهره‌وری آن درمقایسه‌با پردازنده‌ی دو هسته و دورشته‌ای Amber Lake بیش از دوبرابر است. قابلیت رمزگشایی ویدئو با وضوح 8K و نرخ فریم ۶۰ از دیگر مزایای این پردازنده است.

پردازنده‌های Cooper Lake و Ice Lake برای مراکز داده

اینتل پردازنده‌های سرور ۱۰ نانومتری خود را نیز در نیمه‌ی اول سال ۲۰۲۰ روانه‌ی بازار خواهد کرد. این تراشه‌ساز آمریکایی همچنین اعلام کرد از هم‌اکنون مشغولل ارائه‌ی پردازنده‌های مرکز داده‌ی Ice Lake-SP به مشتریان ارجح خود است و عرضه‌ی پردازنده‌های ۱۴ نانومتری Cooper Lake را برای سال ۲۰۲۰ برنامه‌ریزی کرده است. قرار است این پردازنده‌ها با تعداد هسته‌های بیشتری درمقایسه‌با مدل‌های کنونی عرضه شود. از چشم‌اندازی وسیع‌تر، این شرکت تلاش می‌کند تأخیر میان عرضه‌ی پردازنده‌های سرور خود را کوتاه کند و در هر چهار تا پنج دوره‌ی سه‌ماهه، محصول جدیدی روانه‌ی این بازار کند.

باب سوان می‌گوید برنامه‌ی تأمین تراشه‌های ۱۴ نانومتری اینتل به‌تدریج بهبود می‌یابد و در چهار دوره‌ی سه‌ماهه این محصولات به‌طور گسترده دردسترس قرار خواهند گرفت. افزون‌براین، اینتل اعلام کرد در سال جاری، ظرفیت تولید حافظه‌های NAND خود را گسترش نخواهد داد؛ اما در نیمه‌ی دوم امسال، NANDهای ۹۶ لایه را به‌دست مشتریان می‌رساند. همچنین، این تراشه‌ساز مشهور پیش از قدم‌گذاردن در حوزه‌ی حافظه‌های فلش، به‌دنبال یافتن شرکای تجاری است. شایعه‌هایی درباره‌ی مذاکرات اینتل با Tsinghua Unigroup، یکی از شرکت‌های سهامی موردحمایت دولت چین، به‌عنوان شریکی بالقوه‌ برای تولید حافظه‌های NAND وجود دارد.