Intel Technology and Manufacturing Day 2017

Intel Core-CPUs der 8. Generation

• So wird die 8. Generation wohl weiterhin auf die 14 nm -Technolgie setzen, die von Intel erstmals mit den Broadwell-Prozessoren 2014 zum Einsatz kam
• In diesem Zusammenhang wird inoffiziell von dem Codenamen Kaby Lake Refresh gesprochen
• Die neuen CPUs sollen ca. 15% schneller sein, als aktuelle Kabylake-CPUs
• Mit der Verfügbarkeit wird im 2. Halbjahr 2017 gerechnet

Einer der 14-nm-Transistoren ist 500 Mal kleiner als ein rotes Blutkörperchen.

10-nm-Prozessoren

• Die 10 nm CPUs werden somit noch auf sich warten lassen, die ersten Modelle sind aber bereits 2018 geplant und sollen auf den Namen Cannonlake hören
• bei der 10 nm Fertigung, die noch in diesem Jahr starten soll, sollen erstmals auch die dritte Generation FinFets-Transistoren zum Einsatz kommen. Im Vergleich sind diese bis zu 25% größer (Höhe) und besitzen einen 25% geringeren Abstand zueinander. Das soll nicht für mehr Performance sorgen, sondern soll die Leakage (reduzierte Leckströme) damit reduziert werden
• Intel bringt damit erstmals knapp über 100 Millionen kleiner Transistoren auf eine Fläche von einem Quadratmillimeter unter
• 10 nm Prozessoren sollen bis zu 25% leistungsfähiger sein, als ihre 14 nm Pendants und zudem deutlich weniger Energie benötigen
• Dank Hyperscaling soll zudem die DIE-Größe überproportional schrumpfen. Im Ergebnis resultiert eine größere Transistor-Dichte
• Dies hat nicht nur Vorteile für den Endkunden, auch kann Intel Kosten sparen, in dem auf gleicher Fläche mehr Transistoren untergebracht werden können. D.h. auf gleicher Fläche kann Intel nun deutlich mehr Prozessoren fertigen. Da die Entwicklungskosten jedoch sehr groß sind, kann auf sinkende CPU-Preise nicht spekuliert werden

Intel plant die 10-nm-Prozessoren schon für das kommende Jahr.

22 nm FFL Technologie (FinFet LowPower)

• 22FFL liegt zwischen dem 22-nm- und dem 14-nm-Verfahren
• dabei handelt es sich um einen Hybriden aus 22 nm und 14 nm
  
• Noch in diesem Jahr soll die Produktion der ersten 22 nm FFL-Prozessoren (Varianten: 22 nm FFL HP – High Performance und 22 nm FFL LL -Low Leakage) starten, die in den Bereichen Automotive oder auch in mobilen Geräten zum Einsatz kommen sollen
• Intel verwendet derzeit 350-mm-Wafer und erreicht damit eine sehr gute Ausbeute
• Das 22FFL-Verfahren orientiert sich am 22-nm-Verfahren, kann jedoch dank der einfacheren Montage schneller angewendet werden
• High Performance Transistoren mit sehr kleinen Leckströmen sorgen für kleine Temperaturen
• Preislich will Intel mit planaren Verfahren anderer Chiphersteller konkurrieren können
• Einer der Vorteile des 22FFL-Verfahrens besteht darin, dass es für mehrere Endgeräte von Bedeutung ist
• Ziel ist dabei, möglichst günstige CPUs auf an den Markt zu bringen, die trotzdem mit einer sehr guten Effizienz überzeugen können
• Im vierten Quartal dieses Jahres soll die Massenproduktion anlaufen

Das 22FFL-Verfahren zeichnet sich durch seine gute Preiseffizienz aus. 

Aus Tick-Tock wird Waves of Innovation

• Wer Intel schon länger kennt, wird sicher einmal von dem berühmten Tick-Tock-Modell gehört haben. Die Einführung einer neuen Strukturbreite wird dabei als Tick bezeichnet. Wenn die Mikroarchitektur verändert aber die Fertigungstechnik beibehalten wird, wird von einem Tock gesprochen. Mit der Einführung der 14 nm Prozessoren hat sich Intel von diesem Modell verabschiedet und spricht stattdessen von dem Waves of Innovation-Modell: Broadwell-CPUs 14 nm; Skylake-CPUs = 14 nm+, Kabylake CPUs = 14 nm++
• Nein, diese Klassifizierung hat nicht direkt etwas mit der Energieeffizienz eines Prozessors zu tun

Intel erklärt, dass das eigene 14-nm-Verfahren über dem 10-nm-Verfahren anderer Hersteller liege.

Des Weiteren gab es ganz interessante Sidefacts:

• Das Bauen einer so genannten Fab, also einer Fabrik, in der die Prozessoren hergestellt werden, kostet ca. 10 Mrd. Dollar! Um diese Kosten wieder reinzuholen ist Intel gezwungen die Fabs länger laufen zu lassen und somit länger an einer Strukturbreite festzuhalten
• Insgesamt 5.000 Mitarbeiter sind für den Bau einer Fab zuständig
• Seit 2014 hat Intel insgesamt eine halbe Milliarde 14 nm Prozessoren ausgeliefert
• Derzeit gibt es weltweit sechs Fabs von Intel und drei Assembly-Center

Intel produziert in den USA, Asien und Europa.

Moore’s Law is a law of economics

• Moore’s Law, dass besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren alle zwei Jahre verdoppeln wird, sollte für viele Jahre seine Gültigkeit behalten. Mit der Abkehr von dem Tick-Tock-Modell und der Optimierung der 14 nm Fertigung, konnte Moores’s Law nicht mehr eingehalten werden, weil sich die Anzahl der Transistoren nicht verdoppelt. Also hat Intel die Bedingungen etwas geändert, die dann nun lautet, dass sich fortan die Transistorfläche alle zwei Jahre halbiert bei steigender Anzahl von Transistoren. Nach dieser Auslegung wird die Faustformel befolgt.

Intel verkleinert die Transistorfläche immer weiter und bleibt somit Moore’s Law treu

Fazit

Intel hat so einiges in der Pipeline und sieht sich selbst, mit einem, laut eigenen Aussagen, Vorsprung von etwa drei Jahren im Vergleich zu Mitbewerber ganz gut aufgestellt. Von AMD lässt sich der Prozessorgigant aus Santa Clara (USA) zumindest nicht aus der Ruhe bringen, dies könnte sich aber schlagartig ändern, denn AMD ist kurz davor seine Ryzen 5 Prozessoren auf den Markt zu bringen, die im Gegensatz zu der 7er-Serie einen deutlich interessanten Preispunkt treffen sollen. Und dann wären da ja auch noch Samsung und TSMC, die mit ihrer eigenen Chipproduktion. Weniger erfreulich soll da auch die Tatsache sein, dass der erst kürzlich vorgestellte Qualcomm Snapdragon Prozessor mit Windows 10 kompatibel sein soll. Erste Geräte werden Ende 2017 erwartet. Wir sind auf jeden Fall gespannt und werden wohl zur gamescom in Köln wieder etwas Neues zum Thema Intel Prozessoren berichten können.

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