Intel ξεκινά δοκιμαστική παραγωγή του 18A-P: +9% απόδοση και έως -40% θερμική αντίσταση

Η Intel Foundry ανακοίνωσε ότι ο κατασκευαστικός κόμβος 18A-P εισήλθε επίσημα στο στάδιο risk production — δηλαδή σε πρώιμη παραγωγή όπου τα δεδομένα δείχνουν ότι ο κόμβος μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις πελατών εφόσον ολοκληρωθεί η τελική πιστοποίηση. Η ανακοίνωση αυτή έρχεται με τον κόμβο να φτάνει στο στάδιο risk production, φάση κατά την οποία τα δεδομένα δείχνουν ότι μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις πελατών πριν από την τελική πιστοποίηση. Η παρουσίαση πραγματοποιήθηκε στο συνέδριο VLSI 2026.

Τι είναι το 18A-P και πώς διαφέρει από το 18A

Το 18A-P είναι μια βελτιωμένη έκδοση του 18A, με εστίαση σε βελτιώσεις επιδόσεων που στοχεύουν στην ενίσχυση της ενεργειακής αποδοτικότητας και της παραγωγής. Ο 18A παρουσιάστηκε πέρυσι ως τεχνολογία κλάσης 2nm και συνδυάζει αρχιτεκτονική τρανζίστορ gate-all-around (GAA) με τεχνολογία παροχής ρεύματος από την πίσω πλευρά του chip (backside power delivery).

Σύμφωνα με την Intel Foundry, το 18A-P αποδίδει 9% υψηλότερες επιδόσεις σε ίση κατανάλωση ρεύματος (iso-power) ή 18% χαμηλότερη κατανάλωση σε ίση απόδοση (iso-performance) σε σύγκριση με τον 18A. Για τις μετρήσεις επιδόσεων, η Intel χρησιμοποίησε ένα τυπικό υποσύνολο πυρήνα Arm ως δοκιμαστικό φορτίο, σημειώνοντας ότι η αύξηση συχνότητας κατά 9% ή η μείωση κατανάλωσης κατά 18% αφορά ειδικά τα 0,75 Volt.

Το 18A-P διατηρεί το contacted poly pitch (50nm) και τα ύψη βιβλιοθήκης (180nm και 160nm) του 18A, καθώς και πλήρη συμβατότητα σχεδίασης με τον βασικό κόμβο — πράγμα που σημαίνει ότι ένα chip σχεδιασμένο για 18A μπορεί να μεταφερθεί στον 18A-P και να επωφεληθεί από ορισμένες βελτιώσεις σε επίπεδο κόμβου, χωρίς να απαιτείται νέος κύκλος σχεδίασης από το μηδέν. Ωστόσο, για να αξιοποιηθούν πλήρως τα κέρδη επιδόσεων, απαιτείται επανασχεδίαση.

Power Boost: νέα αρχιτεκτονική διπλής επαφής τρανζίστορ

Το 18A-P περιλαμβάνει το Power Boost, την πρώτη βιομηχανική υλοποίηση νέας αρχιτεκτονικής διπλής επαφής (dual contact architecture). Με επίτευξη μέσω της τεχνολογίας PowerVia backside power delivery, οι επαφές χαμηλής αντίστασης τόσο στο μπροστινό όσο και στο πίσω μέρος δείχνουν βελτιωμένη αντίσταση για τρανζίστορ τόσο NMOS όσο και PMOS σε σύγκριση με τον 18A.

Με το 18A-P, η Intel προσθέτει τρεις νέους σχεδιασμούς τρανζίστορ στη βιβλιοθήκη της. Ο σχεδιασμός W1 είναι διαθέσιμος στη βιβλιοθήκη κελιών 180mm (ενώ προηγουμένως ήταν διαθέσιμος μόνο στη 160mm), ενώ ο W1.5 είναι διαθέσιμος στη βιβλιοθήκη 160mm. Ο βελτιωμένος σχεδιασμός W3P είναι διαθέσιμος και στις δύο βιβλιοθήκες. Οι W1 και W1.5 είναι σχεδιασμοί βελτιστοποιημένοι για χαμηλή κατανάλωση, ενώ ο W3P είναι το νέο τρανζίστορ διπλής επαφής με Power Boost.

Αν και τα τυπικά τρανζίστορ W2 και W3 θα δουν κάποιο όφελος από τη μετάβαση στον 18A-P, αυτό παραμένει περιορισμένο. Η μεγαλύτερη βελτίωση συχνότητας προέρχεται από το W3P, ενώ το W1 ωθεί το 18A-P σε χαμηλότερα επίπεδα χωρητικότητας για σχέδια βελτιστοποιημένα ως προς την κατανάλωση ενέργειας.

Βελτιώσεις στη θερμική διαχείριση και τη μεταβλητότητα

Η εταιρεία ανακοίνωσε βελτίωση 20-40% στη θερμική αντίσταση μέσω καινοτομιών υλικών και σχεδίασης, καθώς και βελτίωση 10-30% στην αντίσταση των διόδων (via resistance) μέσω γεωμετρικών και υλικολογικών βελτιστοποιήσεων.

Ακόμη μία σημαντική βελτίωση του 18A-P έναντι του 18A είναι η σύσφιξη των γωνιών αλλοίωσης (skew corner tightening) κατά 30%, η οποία μειώνει τη μεταβλητότητα και βελτιώνει την αποδοτικότητα απόδοσης. Η βελτίωση αυτή στενεύει το εύρος μεταξύ «γρήγορου» και «αργού» πυριτίου, φέρνοντας το αποτέλεσμα πιο κοντά στο «τυπικό» silicon.

Στρατηγική σημασία για την Intel Foundry

Μετά από χρόνια αποτυχιών και χαμηλών αποδόσεων παραγωγής (yields), η Intel ανέδειξε τον 18A ως κλειδί για την ανατροπή της κατάστασης και τη μετατροπή της σε ανταγωνιστικό foundry για εξωτερικούς πελάτες. Η Intel έφερε τον 18A σε επεξεργαστές PC τον Ιανουάριο, αλλά δεν έχει ακόμα εξασφαλίσει μεγάλο εξωτερικό πελάτη.

Αναλυτές εκτιμούν ότι το 18A-P μπορεί να αποδειχθεί το πιο κρίσιμο σημείο απόδειξης για τις φιλοδοξίες foundry της εταιρείας. Αυτός είναι ίσως ο λόγος για τον οποίο η Apple και άλλοι fabless σχεδιαστές chip φέρονται να εξετάζουν τη χρήση του 18A-P.

Σε οικονομικό επίπεδο, το foundry τμήμα της Intel ανέφερε έσοδα πρώτου τριμήνου 5,4 δισεκατομμυρίων δολαρίων, αυξημένα κατά 20% σε σχέση με το προηγούμενο τρίμηνο, αλλά με λειτουργική ζημιά 2,4 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Τα εξωτερικά έσοδα foundry ανήλθαν σε μόλις 174 εκατομμύρια δολάρια, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 3% των συνολικών εσόδων foundry. Η διοίκηση αναμένει ότι οι ζημιές θα στενέψουν σταδιακά καθώς η παραγωγή του 18A προχωρά και οι αποδόσεις παραγωγής βελτιώνονται.

Επιφυλάξεις

Το «risk production» δεν σημαίνει πλήρη εμπορική κυκλοφορία: πρόκειται για ενδιάμεσο στάδιο πριν την τελική πιστοποίηση. Η πλήρης αξιοποίηση των κερδών επιδόσεων του 18A-P έναντι του 18A απαιτεί επανασχεδιαστική βελτιστοποίηση — δεν αρκεί η απλή μεταφορά του ίδιου σχεδίου. Επιπλέον, οι επιδόσεις που αναφέρει η Intel βασίζονται σε δοκιμές της ίδιας της εταιρείας σε τυπικό υποσύνολο πυρήνα Arm, και δεν αποτελούν ανεξάρτητα επιβεβαιωμένα αποτελέσματα.

Πηγές

• Tom's Hardware — Intel's 18A-P process enters risk production
• CNBC — Intel begins production of 18A-P, inches closer to possible Apple deal
• Investing.com — Intel 18A-P process enters risk production on schedule
• WCCFTech — Intel's 18A-P Debuts Power Boost
• Mark Lapedus / Substack — Intel Foundry Describes New 18A-P Process