Технология 14 нм. Техпроцесс и его значение, а также про Zen, Polaris и Pascal
Этим летом компания Intel столкнулась с настолько серьёзным ростом спроса на свою продукцию, что у неё возникли проблемы с обеспечением запросов клиентов. Как следует из заявлений первых лиц, возросшей популярностью стали пользоваться процессоры Xeon для дата-центров, а также производительные процессоры Core для потребительского рынка. В результате, на рынке возник дефицит, влияние которого ощущается до сих пор и будет ощущаться в течение первых кварталов следующего года.
Для ликвидации дефицита Intel уже направила дополнительные $1,5 млрд в расширение имеющихся производственных мощностей, однако, судя по всему, теперь компания решила пойти на более системные шаги. Вчера старший вице-президент компании и генеральный менеджер по производственным операциям, доктор Энн Б. Келлехер (Dr. Ann B. Kelleher), объявила, что Intel начинает обширную кампанию по глобальному расширению производственных мощностей по всему миру. И первым приоритетом для Intel станет увеличение выпуска 14-нм продукции с помощью установки соответствующего оборудования на заводе Fab 42.
Строительство Fab 42 было начато в 2011 году в городе Чандлер, штат Аризона. Объект был практически завершён к 2014 году, но затем его заморозили, поскольку продажи ПК начали снижаться. Тем не менее, в прошлом году Intel инвестировала в достройку этого завода $7 млрд, а теперь госпожа Келлехер заявила, что Intel «в соответствии с установленными планами достигла значительного прогресса в запуске производства на Fab 42 в Аризоне ». Ожидается что, когда эта фабрика заработает на полную мощность, она сможет выпускать продукцию по технологическим процессам с нормами 22 и 14 нм, а также на ней будет запущен и перспективный 7-нм технологический процесс.
Кроме того, Intel начнёт использовать свои мощности в Нью-Мексико для создания памяти и решений для хранения данных будущих поколений. В дополнение к этому компания приступила к проектным работам по расширению имеющихся фабрик в Орегоне, Израиле и Ирландии. Строительно-монтажные работы на этих заводах начнутся в следующем году и, вероятно, будут продолжаться в течение нескольких последующих лет.
Таким образом, Intel собирается и в дальнейшем полагаться главным образом на собственное полупроводниковое производство. «Мы продолжим использование собственных фабрик для разных технологий, если это имеет смысл для бизнеса », - добавила доктор Энн Б. Келлехер: «Поскольку мы предлагаем всё больше продуктов для более широкого круга клиентов, вы можете ожидать от нас стратегического подхода к применению различных производственных технологий и селективного задействования фабрик ».
Intel надеется, что благодаря затеянным обновлениям и расширениям производственных мощностей, проблема с дефицитом продукции будет решена раз и навсегда, и компания не только будет быстро реагировать на изменения спроса, но и сможет полностью удовлетворить свои потребности на растущем 300-миллиардном рынке кремниевой продукции. С учётом того, что Intel пытается диверсифицировать спектр поставляемой продукции и превратиться в компанию, построенную вокруг обработки данных, ёмкое и современное кремниевое производство может сыграть решающую роль. Помимо выпуска чипов для ПК, сегодня Intel предлагает широкий ассортимент серверных процессоров, выпускает сотовые модемы, производит флеш-память и инновационную память 3D XPoint, а также в ближайшее время планирует выйти на рынок дискретной графики. Вполне очевидно, что при сохранении желания пользоваться собственными полупроводниковыми фабриками, растущие амбиции Intel нуждаются в наращивании производственных мощностей.
В рамках борьбы с дефицитом Intel представила 22-нм чипсет B365 Express
Компания Intel представила новую системную логику B365 Express для настольных компьютеров, которая станет промежуточным звеном между чипсетами B360 Express и H370 Express. Эта модель выпущена по переносу части своих чипсетов на старые 22-нм нормы HKMG+, чтобы высвободить дефицитные мощности 14 нм++ для более дорогих кристаллов — прежде всего, центральных процессоров.
Несмотря на это, TDP чипсета остаётся неизменным: на уровне 6 Вт. Однако в B365 есть несколько дополнительных функций и упрощений по сравнению с B360. Начнём с того, что он поддерживает 20 линий PCI-Express 3.0, как более продвинутая модель H370 Express. B360 оснащается только 12-ю линиями PCIe 3.0. Это означает, что материнские платы B365 могут получить дополнительные разъёмы формата M.2 и U.2.
С другой стороны, страница характеристик B365 Express указывает, что новому чипсету не хватает встроенного контроллера USB 3.1 10 Гбит/с. Возможно, расширение линий PCIe понадобилось производителям материнских плат, чтобы использовать сторонние контроллеры USB 3.1 10 Гбит/с. Впрочем, системная логика по-прежнему позволяет размещать на плате до 8 портов USB 3.0 5 Гбит/с (стоит обратить внимание, что это не USB 3.1 5 Гбит/c, так что на функции скоростной зарядки можно не рассчитывать).
Чипсет также потерял встроенный модуль Wireless AC для упрощённой реализации беспроводной связи. Все это указывает на то, что B365 Express может выступать просто переименованным Z170 с заблокированной функцией разгона процессора. Подтверждением этой теории может служить и то, что B360 использует прошивку ME 12-й версии, а B365 более старую ME 11. Так же, как H310C, B365 может иметь поддержку платформы Windows 7.
Intel готовит 10-ядерные «народные» процессоры Comet Lake-S
Компания Intel, похоже, хочет ещё больше увеличить число ядер в процессорах для массового сегмента рынка. Как сообщает ресурс WCCFTech со ссылкой на один тайваньский форум, компания Intel планирует в следующем году представить в новом семействе процессоров Comet Lake модель, обладающую 10 ядрами.
О том, что компания Intel планирует в следующем году выпустить очередное семейство 14-нм процессоров под названием Comet Lake, стало известно ещё в начале лета этого года. Теперь же источник сообщает, что на некой встрече в Intel было упомянуто, что в семействе настольных процессоров Comet Lake-S будет присутствовать по меньшей мере одна модель, располагающая 10 ядрами.
Упоминается также, что новые процессоры могут использовать две кольцевые шины с коммутатором. На данный момент Intel выигрывает у конкурентной AMD за счёт низкой латентности межъядерного взаимодействия. Но использование коммутатора ухудшит этот показатель. Такое решение выглядит ещё более странным на фоне того, что одиночная кольцевая шина способна работать с десятью и даже большим количеством ядер.
Также стоит заметить, что охлаждение процессора с десятком ядер может стать довольно сложной задачей. Особенно на фоне того, как непросто обеспечить достойное охлаждение нынешним восьмиядерным процессорам Intel Coffee Lake Refresh. А поскольку будущие Comet Lake-S будут производиться по всё тому же 14-нм техпроцессу и базовая архитектура чипа останется прежней, то два «лишних» ядра не лучшим образом повлияют на тепловыделение процессора. Хотя Intel всегда может понизить частоты.
К сожалению, каких-либо подробностей о производительности, равно как и о ценах будущих 10-ядерных процессоров Intel пока что нет. Можно с уверенностью сказать лишь очевидную вещь: в многопоточных задачах новинки будут быстрее любых других массовых процессоров Intel, а вот в производительность одного потока вряд ли повысится. Также заметим, что даже рекомендованная цена новинок может оказаться на уровне $550-600.
В 2019 году в Китае начнёт внедряться «национальный» 14-нм FinFET техпроцесс
Локомотивом разработки и внедрения в Китае национальных техпроцессов является крупнейший в этой стране контрактный производитель полупроводников Semiconductor Manufacturing International (SMIC). Не всё у него идёт гладко, но в свете тайваньской компании UMC от разработки техпроцессов с нормами менее 14 нм SMIC получила шанс обогнать ближайшего к себе тайваньского конкурента как по технологичности, так и по объёмам выручки.
На последней отчётной конференции руководство SMIC подтвердило , что производитель начнёт рисковое производство с нормами 14 нм и транзисторами FinFET в первой половине 2019 года. Это на два года позже запуска 14-нм техпроцесса на линиях UMC, но дальше тайваньский производитель не пойдёт, чего не скажешь о намерениях китайцев.
В настоящий момент SMIC на практике обкатывает техпроцесс с нормами 28 нм (HKC+). В третьем квартале 2018 календарного года выручка от выполнения 28-нм заказов принесла SMIC 7,1 % от общей выручки. Впрочем, год назад и кварталом ранее техпроцесс 28 нм принёс компании чуть больше: сокращение составило, соответственно, 8,8 % и 8,6 %. Зато техпроцесс 40/45 нм стабильно приносит SMIC в районе 19 % от общей выручки.
Основной продукцией компании являются дактилоскопические датчики и контроллеры, чипы для беспроводных платформ и электроника по управлению питанием устройств. Интересно отметить, что 33 % объёма выручки китайский контрактник получает от выполнения заказов от компаний из США. Китайские клиенты в третьем квартале принесли SMIC 57,9 % от совокупной выручки. Год назад эта доля составляла 45,7 %, а во втором квартале 2018 года — 58,6 %.
В четвёртом квартале производитель ожидает последовательного снижения квартальной выручки на 7-9 %. В первом квартале 2019 года компания также ждёт непростых времён, в чём будет повинен также сезонный фактор. Спрос со стороны клиентов и рынка SMIC рассчитывает увидеть со второго квартала нового года. Как бы Китай ни обвиняли в протекционизме, SMIC сама крутится, как может (хотя помощи тоже нельзя отрицать). Получается средне, но иным не снилось даже такое.
Intel поручила TSMC производство чипсетов и младших процессоров
Как известно, уже несколько месяцев на рынке наблюдается дефицит процессоров Intel. Вызван он некоторыми трудностями с производством по 14-нм техпроцессу, возникшими у компании. Поэтому, чтобы справиться с кризисом, компания Intel вынуждена обратиться к контрактным литографическим производителям, сообщает авторитетный ресурс DigiTimes.
На данный момент все собственные мощности Intel заняты производством 14-нм продукции, однако процессоров всё равно не хватает и спрос продолжает превышать предложение. В сентябре появилась информация, что Intel рассматривает возможности производства своей продукции на сторонних мощностях. И теперь источник получил подтверждение этой информации.
Сообщается, что компания Intel поручила производство своих младших 14-нм процессоров, а также наборов микросхем системной логики тайваньской компании TSMC. Этот контрактный производитель займётся созданием кристаллов для процессоров серий Atom, Celeron и Pentium Silver. Свои старшие решения серий Core и Xeon компания Intel будет производить самостоятельно.
Отметим, что источник прямо не указывает на то, что именно TSMC получила контракт Intel. Однако уточняется, что лишь производственные линии тайваньского производителя соответствуют требованиям Intel в данный момент.
Novatech: дефицит процессоров Intel затронет и 9-е поколение чипов Core i
Британский производитель компьютеров Novatech предупредил, что дефицит процессоров Intel окажет заметное влияние на предстоящий запуск девятого поколения чипов семейства Core i. В предостережении, разосланном клиентам компании в четверг, Novatech сообщила, что дефицит вызван высоким спросом на процессоры Xeon для центров обработки данных, поставкам которых Intel отдаёт приоритет над обслуживанием потребительского рынка и сектора ПК для бизнеса. Это логично, ведь серверный сектор приносит, как правило, более высокий уровень прибыли.
«В настоящее время наблюдается острый дефицит процессоров Intel , — отметила Novatech в заметке . — Рост спроса на процессоры Intel является результатом того, что центры обработки данных требуют больше чипов Xeon , перегружая производственные мощности и приводя к серьёзному складскому голоду для некоторых важнейших продуктов. В настоящее время полупроводниковые заводы Intel полностью загружены .
Отсутствие достаточных объёмов поставок вызвало рост цен в последние две недели. Спекулянты скупают процессоры на веб-сайтах и на всех доступных площадках, чтобы извлечь выгоду из создавшейся рыночной ситуации и удовлетворить спрос тех клиентов, для которых рост стоимости не является большой проблемой. В результате этого обычные потребители и бизнес-клиенты сталкиваются с дороговизной CPU .
В настоящее время нет признаков улучшения ситуации, и мы считаем, что дефицит процессоров Intel будет наблюдаться всю оставшуюся часть года. Весьма ожидаемый запуск 9-го поколения Core i также будет затронут этой проблемой, и на рынке будет наблюдаться дефицит новых чипов. Ситуация улучшится самое раннее лишь с началом 2019 года».
Тем не менее, проблемы Intel на рынке ПК вполне могут обернуться прекрасными возможностями для наращивания своей доли рынка компанией AMD. По мнению ряда аналитиков, компания по результату такой ситуации вполне может захватить 30-процентную долю рынка уже в последней четверти текущего года.
Наращивание присутствия AMD частично связано и с её конкурентоспособной архитектурой Zen, которая помогла сделать процессоры Ryzen популярной альтернативой Intel. Компания в настоящее время постепенно уходит от GlobalFoundries (которая предпочла не вкладываться в освоение 7-нм норм) в пользу выпуска CPU и GPU на мощностях TSMC. Успехи последней в области передового производства помогут AMD впервые за много лет обогнать Intel в технологическом плане. В следующем году ожидается выход 7-нм настольных процессоров на базе архитектуры Zen 2. В то же время Intel в течение ряда лет топчется на месте и, возможно, даже в 2019 году не сможет обеспечить рынок массовыми поставками своих 10-нм чипов.
Intel вернулась к 22-нм нормам при производстве новых чипсетов
Ресурс Tom’s Hardware, ссылаясь на несколько своих источников, сообщает, что Intel печатает свой новый чипсет H310C на 22-нм техпроцессе. Это означает, что производитель чипов сделал шаг назад и решил использовать более старые нормы для выпуска H310C — очевидно, это связано с попытками побороть острую нехватку 14-нм мощностей, приводящую к дефициту процессоров. Ресурс Digitimes ранее , что Intel планирует передать часть производства 14-нм чипсетов компании TSMC, но пока, видимо, найдено иное временное решение.
Такие изменения в стратегии Intel происходят из-за хронических задержек запуска массового 10-нм производства. Теперь компания сталкивается со всё более настойчивыми заявлениями и сообщениями производителей и аналитиков, что дефицит 14-нм процессоров Intel влияет на продажи серверных, настольных и мобильных чипов.
Вызывающее опасение отсутствие материнских плат с чипсетом H310, начавшееся в марте, стало первым признаком надвигающейся нехватки 14-нм мощностей Intel. В мае появились сообщения о том, что Intel приостановила выпуск чипсета, а в июле компания наконец признала гораздо более крупную проблему с 14-нм производством.
Intel, как правило, выпускает чипсеты с соблюдением более старых по сравнению с процессорами норм. Однако длительная задержка в освоении 10-нм производства привела к тому, что компания стала печатать как системную логику, так и CPU на 14-нм мощностях. Такой подход усугубил дефицит, связанный с текущим высоким спросом на 14-нм процессоры, очередной задержкой 10-нм норм и рядом других причин.
В прошлом месяце появилось сообщение о новой системной логике H310C. Просочившиеся изображения H310C на mydrivers.com показали, что размеры чипсета составляют 10 × 7 мм, намного больше, чем 8,5 × 6,5 мм у 14-нм H310. Конечно, увеличение физического размера само по себе не говорит о том, что Intel решила воспользоваться устаревшими производственными мощностями, но целый ряд источников, к которым обратились журналисты, подтвердили ситуацию.
Intel на заданный ей прямой вопрос ответила, что не комментирует невыпущенные продукты. Однако материнские платы с новым чипсетом уже отгружаются в цепочки поставок — это означает, что Intel скоро опубликует официальную спецификацию и, по-видимому, подтвердит циркулирующие слухи.
Источники сообщают, что обычные материнские платы на базе H310 будут по-прежнему продаваться в торговых точках, но постепенно будут полностью вытеснены 22-нм продуктами, которые поступят на рынок под маркой H310C или H310 R2.0. Новые чипсеты также на уровне драйверов материнской платы.
Необходимость выпуска 14-нм чипсетов усугубляют проблемы с 14-нм мощностями Intel. На каждый процессор необходимо предоставить системную логику, поэтому снижение данной производственной нагрузки позволило бы Intel расширить выпуск 14-нм процессоров Coffee Lake. Для Intel имеет смысл вернуться к 22-нм процессу для чипсетов, где производительность и энергопотребление не так важны, а прибыль от продажи кристаллов мала.
В конце августа азиатский ресурс Digitimes руководителей Acer и Compal Electronics, которые рассказали о существенном влиянии ситуации на цепочки поставок и прогнозировали ухудшение к концу года. С тех пор положение на мировом рынке действительно . , что дефицит процессоров Intel отражается на рынке оперативной памяти: цены на эту продукцию начали неожиданно снижаться. Согласно прогнозам аналитиков из J.P. Morgan, дефицит чипов Intel ПК в последнем квартале текущего года на внушительные 5-7 %.
Вполне возможно, в рамках направленных против дефицита мер Intel переместит другие чипсеты и некоторые иные малорентабельные чипы обратно на 22-нм нормы или действительно обратится к услугам внешних производителей вроде TSMC для печати таких решений.
Intel может передать часть производства 14-нм чипов внешней компании
В удивительное время мы живём. Многолетний лидер в области технологий полупроводникового производства, Intel, уже пятый год не может освоить массовую печать по передовым литографическим нормам, а конкуренты в то же время идут вперёд. Вдобавок компания из-за проблем планирования и очередной задержки 10-нм норм не в состоянии обеспечить спрос на свою 14-нм продукцию.
Теперь, как сообщает тайваньский ресурс Digitimes, ссылаясь на отраслевые источники, создавшийся сильный дефицит своих 14-нм мощностей Intel собирается решать при помощи передачи части производства своих 14-нм чипов тайваньской TSMC. Чтобы уделить первоочередное внимание высокодоходным продуктам, главным образом серверным процессорам и системной логике, Intel якобы планирует передать на аутсорсинг производство настольных чипсетов начального уровня вроде H310 и нескольких других 300-й серии. Если это так, то, возможно, TSMC будет производить их с соблюдением своих 10-нм норм.
По словам источников, Intel столкнулась с тем, что может удовлетворить сейчас лишь 50 % спроса на свои 14-нм кристаллы. Утверждается, что аутсорсинг стал единственным подходящим выходом в создавшейся для Intel сложной ситуации, поскольку компания вряд ли построит дополнительные 14-нм технологические мощности.
Стоит напомнить, что TSMC уже является контрактным производителем Intel: последняя печатает на Тайване однокристальные системы SoFIA, чипы FPGA, а также некоторые LTE-модемы для iPhone. Производители материнских плат ожидают, что к концу 2018 года дефицит с поставками 14-нм чипсетов Intel несколько ослабнет.
Рыночные наблюдатели полагают, что главная причина проблем с поставками 14-нм чипов Intel действительно заключается в переносе ещё на год массового 10-нм производства. Напомним: первоначально Intel планировала ввести массовое производство своих 10-нм процессоров Cannon Lake ещё в 2016 году. Согласно последним заявлениям Intel, её 10-нм нормы не будут готовы к коммерческому производству до четвёртого квартала 2019 года (а серверные 10-нм процессоры поступят в печать лишь в 2020 году).
В течение ряда лет Intel в деле производства процессоров придерживалась так называемой модели «Тик-Так», в соответствии с которой в одном поколении меняется архитектора CPU, а в другом — производственные нормы. Но в 2014 году произошёл сбой, из-за которого 14-нм нормы Intel стали самыми долговечными в истории IT-гиганта. Корпорация Intel отказалась комментировать журналистам сообщения о передаче TSMC заказов 14-нм чипов.
Дефицит 14-нм процессоров Intel растёт вместе с розничными ценами
Нехватка 14-нм процессоров Intel проявляется в виде растущих цен, временного исчезновения из продажи некоторых процессоров, недоступности чипсетов и жалоб партнёров Intel. Мы уже , которые, видимо, будут только усиливаться до конца года. Дефицит обозначился после того, как Intel подтвердила производственные проблемы накануне запуска своего очередного семейства 14-нм чипов серии 9000: вполне вероятно, что в этом году выход новых процессоров компании снова останется во многом на бумаге, как и в прошлом.
В России цены подскочили весьма сильно, но даже в США, если судить по статистике pcpartpicker.com, многие из относительно недорогих процессоров Intel, таких как Core i5-8400, i5-8500, i5-8600 и i7-8700, теперь продаются намного выше рекомендуемой розничной цены (MSRP). На дорогих моделях дефицит, естественно, сказывается не так ощутимо.
Также, судя по статистике NowInStock.net, процессор Core i7-8700K за последний месяц пропадал и снова появлялся в рознице как в интернет-магазине Newegg, так и в Amazon. При этом Core i7-8700K по-прежнему является самым продаваемым процессором на площадке Amazon, несмотря даже на спорадический дефицит. Цены на него почти не растут, но при этом дорожают более доступные чипы. Похоже, Intel старается минимизировать свои потери, отдавая приоритет налаживанию производства и поставок более дорогих и прибыльных чипов. К сожалению, есть все основания считать, что это лишь ранние признаки более серьёзного дефицита.
Диаграммы продаж чипов Intel
Первые проблески проблемы появлялись ещё в мае. Системная логика Intel обычно выпускается на более старых технических нормах, то есть до недавнего времени корпорация печатала свои чипсеты на 22-нм мощностях. Но системная логика Intel 300-й серии начала выпускаться с соблюдением 14-нм норм, которые необходимы для удовлетворения новых стандартов питания, принятых в Калифорнии. Вскоре после этого несколько компаний сообщили, что чипсеты Intel серии H были в дефиците или просто недоступны из-за перегруженного 14-нм производства.
В июле Intel окончательно подтвердила проблемы с поставками 14-нм решений во время своей отчётной конференции: «Наша самая большая проблема во второй половине 2018 года — это удовлетворение повышенного спроса, и мы активно сотрудничаем с клиентами и нашими заводами, чтобы не ограничивать рост доходов наших клиентов» .
Компания привела в качестве причины проблем неожиданный рост спроса на сумму в $4,5 млрд, но очевидно есть и другие факторы вроде очередной задержки в освоении массового 10-нм производства. Планирование загрузки мощностей по печати полупроводниковых чипов — многолетний процесс, который включает в себя создание заводов и инструментов для массового производства. При этом Intel готовилась в этом году приступить к выпуску больших объёмов 10-нм кристаллов. В результате задержка усугубила проблемы с производством, вызвав ещё более сильный спрос на 14-нм решения.
Как 1 сентября тайваньский ресурс DigiTimes, председатель и исполнительный директор Acer Джейсон Чен (Jason Chen) подтвердил, что дефицит поставок 14-нм процессоров Intel уже влияет на цепочки поставок. А президент Compal Electronics Си Пи Вонг (CP Wong) добавил, что недостаточные объёмы поставок процессоров Intel могут оказать на индустрию более сильное влияние, чем торговая война между США и Китаем.
Intel известна тем, что во время нехватки запасов уделяет первостепенное внимание крупным заказчикам вроде OEM- и ODM-производителей. Если уже последние начали жаловаться на дефицит, то борьба Intel за удовлетворение приоритетных заказов может очень сильно обострить и без того нерадостную ситуацию на розничном рынке.
Недавно Intel вывела на рынок процессоры Whiskey Lake и Amber Lake. Как и в случае любых крупных запусков, для обеспечения первоначального спроса требовалось создать значительный объём запасов новых чипов. Вдобавок Intel наращивает производство своих 14-нм модемов XMM 7560 для смартфонов и планшетов Apple 2018 года: сообщается, что купертинцы полностью отказались от услуг Qualcomm в этой области. Новый контракт с Apple предусматривает поставки миллионов модемов для iPhone и является в настоящее время одним из главных приоритетов для фабрик Intel.
Большая часть спроса на 14-нм кристаллы также связана с бизнесом Intel по продаже чипов для центров обработки данных, который вырос на 27 % по сравнению с предыдущим кварталом. Компания поставляет платформу Purley и готовится к появлению в этом году чипов Xeon семейства Cascade Lake. Эти большие процессоры имеют до 28 ядер, что снижает количество годных кристаллов на отдельную пластину и загружает производственные мощности. Вдобавок текущая линейка продуктов Coffee Lake от Intel и будущие процессоры серии 9000 включают больше ядер, чем модели предыдущих поколений, дополнительно увеличивая спрос на кремниевые пластины.
Все эти факторы и дают основание считать, что дефицит 14-нм кристаллов может лишь усугубиться. А долгожданный запуск процессоров Core серии 9000 вполне может повторить ситуацию с Coffee Lake в прошлом году, когда огромный дефицит и высокие цены были нормой в течение нескольких первых месяцев после формального запуска.
Ресурс Tom’s Hardware обратился к Intel за комментариями о последних событиях и получил дежурный ответ: «Потребительский спрос продолжал усиливаться в течение года, стимулируя рост в каждом сегменте бизнеса Intel и повысив прогнозы по доходам компании в 2018 году на $4,5 млрд по сравнению с нашими ожиданиями в январе. Наши поставки позволят добиться заявленных объёмов годовых доходов, и мы тесно сотрудничаем с клиентами и фабриками, чтобы справиться с любым дополнительным потенциалом роста» .
Между тем поставки 12- и 14-нм чипов AMD от GlobalFoundries, по всей видимости, не испытывают проблем, и компания готовится к массовым поставкам в этом году 7-нм серверных CPU и GPU от TSMC. GlobalFoundries недавно отказалась от освоения собственных 7-нм мощностей, что может в конечном итоге создать проблемы для AMD, поскольку ей придётся конкурировать за заказы с такими гигантами, как Apple, Qualcomm и NVIDIA. Но краткосрочная перспектива производства чипов AMD выглядит неплохо накануне сезона повышенных рождественских продаж. В итоге финансовые показатели AMD в последнем квартале года, как и в 2017-м, могут оказаться высокими.
Radeon RX Vega Mobile всё ближе к анонсу
Графическое подразделение AMD давно не радовало фанатов бренда Radeon принципиально новыми продуктами. Виной тому не только высокая сложность освоения подрядчиками 7-нм техпроцесса, но и отсутствие в обойме компании более производительной архитектуры, нежели GCN/Vega. Борьба за графический рынок, однако, продолжается, и одним из козырей AMD в данном контексте выглядит готовящийся видеоадаптер класса Radeon RX Vega для ноутбуков. О планах Advanced Micro Devices по выпуску соответствующего GPU сообщил ресурс Gamers Nexus , сославшись на собственные источники.
В рамках нынешних технологических возможностей, представленных 14-нм нормой и архитектурой Graphics Core Next, релиз аналога видеокарты Radeon RX Vega 64 или Radeon RX Vega 56 для ноутбуков проблематичен из-за высокого тепловыделения ядра Vega 10. Поэтому AMD, согласно имеющимся данным, ограничит условный Radeon RX Vega Mobile количеством мультипроцессорных кластеров в 32 шт. и, соответственно, 1792 потоковыми процессорами GCN 5-го поколения. Объём буферной памяти типа HBM2 относительно настольных карт также сократится вдвое — с 8 до 4 Гбайт. Пока не ясно, в какой форме будет представлен новый мобильный адаптер — встраиваемой (предполагает пайку GPU на материнской плате) или в виде карты расширения формата MXM.
Источник также отмечает, что рабочая частота ядра ускорителя Radeon RX Vega Mobile будет находиться в диапазоне 1100-1350 МГц и зависеть от энергопотребления, тепловыделения и эффективности системы охлаждения конкретного ноутбука. Данный подход сегодня используется повсеместно, поэтому оценивать производительность того или иного мобильного GPU всегда стоит в контексте определённого лэптопа.
Вариант объёма буферной памяти HBM2 в 4 Гбайт наиболее вероятен для рассматриваемого графического решения. Тем не менее в Gamers Nexus не исключают применение конфигурации с 8 Гбайт или 6 Гбайт HBM2. За вычетом необходимости избавиться от отбракованных настольных чипов Vega 10 с работающей памятью, такая щедрость AMD вряд ли оправдает себя.
Заметим, что мобильный ускоритель Radeon RX Vega с 1792 шейдерными блоками уже упоминался нами в качестве составляющей APU с кодовым названием . Правда, опытные образцы этого процессора оснащались всего двумя гигабайтами памяти HBM2 для снижения себестоимости.
Процессоры Ryzen 2000 понемногу дешевеют
Недавно выпущенные процессоры AMD Ryzen 2000 (Pinnacle Ridge) постепенно становятся более доступными для покупателей. Так, за океаном цены на них опустились ниже уровня рекомендованных, несмотря на ожидавшееся повышение по истечении первого акционного периода (конец апреля — начало мая). Уценка затронула все четыре CPU — восьмиядерные Ryzen 7 2700X и Ryzen 7 2700, и шестиядерные Ryzen 5 2600X и Ryzen 5 2600.
Модели Ryzen второго поколения «похудели» на величину от 10 до 20 долларов. В угоду американским поклонникам AMD интернет-магазин newegg.com снабдил коробочные версии процессоров Ryzen 7 2700 и Ryzen 5 2600 бесплатным приложением в виде «загрузочного» твердотельного накопителя Team Group L5 Lite на 120 Гбайт. Стоимость последнего в качестве отдельного продукта составляет $34,99.
Даже без учёта комплектного SSD процессор Ryzen 7 2700 стоит теперь в вышеупомянутом магазине на $12 долларов дешевле своего оппонента из семейства Coffee Lake-S — Core i7-8700. В свою очередь, Ryzen 5 2600 оказался на «расстоянии» 10 долларов от Core i5-8400 ($179,99).
В отличие от AMD, компания Intel, как правило, не горит желанием снижать цены как для дистрибьюторов, так и отдельных розничных сетей. В случае необходимости чипмейкер из Санта-Клары просто выпускает модели CPU с лучшими характеристиками. Тем не менее при апгрейде поклонникам Intel редко удаётся избежать лишних трат — взять хотя бы привязку процессоров Core i3/i5/i7-8000 к чипсетам Intel 300-й серии.
Российские цены на CPU Ryzen 2000 также снижаются, но, возможно, последняя уценка Pinnacle Ridge в США ещё не отразилась на их стоимости в отечественных интернет-магазинах. Медленнее других дешевеют процессоры Ryzen 7 2700X и Ryzen 5 2600, тогда как Ryzen 7 2700 «похудел» более чем на 1000 руб., а Ryzen 5 2600X — почти на 2000 руб.
| Процессор | Ядра/потоки | Частота, ГГц | L3-кеш, Мбайт | Цена в РФ
17 мая, руб. |
Цена в РФ
20 апреля, руб. |
Цена в США¹ 17 мая, $ |
Цена AMD , $ |
| Ryzen 7 2700X | 8/16 | 3,7/4,3 | 16 | 21 735 | 22 547 | 319 | 329 |
| Ryzen 7 2700 | 3,2/4,1 | 20 425 | 21 679 | 289,95 294,99² |
299 | ||
| Ryzen 5 2600X | 6/12 | 3,6/4,2 | 14 255 | 16 185 | 209,99 | 229 | |
| Ryzen 5 2600 | 3,4/3,9 | 13 087 | 13 891 | 189,99² | 199 | ||
| ¹— по данным Amazon и Newegg, без налога с продаж ²— в комплекте с SSD Team Group L5 Lite 120 Гбайт |
|||||||
Для большей уценки Ryzen 2000 необходимо появление на рынке новых мощных процессоров для платформы LGA1151, таких как Intel Core с физическими ядрами.
AMD выпустила APU Ryzen PRO и семплы Ryzen Threadripper 2000
Ассортимент процессоров AMD пополнили два семейства APU, рассчитанные на эксплуатацию в составе настольных ПК и ноутбуков бизнес-класса. Серии Ryzen PRO 2000G и Ryzen PRO 2000U используют архитектуру Raven Ridge (14 нм), которая сочетает в себе ядра Zen, до 4 Мбайт кеш-памяти третьего уровня, двухканальный контроллер оперативной памяти DDR4 и графическую составляющую Radeon RX Vega.
Модели с суффиксом «PRO» получены из обычных настольных и мобильных APU Ryzen: Ryzen 5 PRO 2400G является аналогом Ryzen 5 2400G, Ryzen 7 PRO 2700U — Ryzen 7 2700U и т. д. Как мы уже отмечали в , посвящённой анонсу процессоров Ryzen PRO/Summit Ridge, достоинства PRO-версий CPU и APU проявляются в сопутствующем программном обеспечении и гарантии неизменности сочетания компонентов платформы в течение определённого срока.
| Ryzen 5 PRO 2400G | Ryzen 5 PRO 2400GE | Ryzen 3 PRO 2200G | Ryzen 3 PRO 2200GE | Ryzen 7 PRO 2700U | Ryzen 5 PRO 2500U | Ryzen 3 PRO 2300U | |
| Семейство APU | Raven Ridge Desktop | Raven Ridge Mobile | |||||
| Техпроцесс, нм | 14 | ||||||
| Ядра/потоки | 4/8 | 4/4 | 4/8 | 4/8 | 4/4 | ||
| Частота, ГГц | 3,6/3,9 | 3,2/3,8 | 3,5/3,7 | 3,2/3,6 | 2,2/3,8 | 2,0/3,6 | 2,0/3,4 |
| L3-кеш, Мбайт | 4 | ||||||
| Контроллер RAM | DDR4-2933 | DDR4-2400 | |||||
| Встроенный GPU | RX Vega 11 | RX Vega 8 | RX Vega 10 | RX Vega 8 | RX Vega 6 | ||
| Уровень TDP, Вт | 65 | 35 | 65 | 35 | 15 | ||
| Разъём (PGA/BGA) | AM4 (PGA) | FP5 (BGA) | |||||
APU Ryzen PRO станут основой продукции Dell, HP и Lenovo. Компания Dell использует новые чипы в десктопах OptiPlex 5055 Tower и OptiPlex 5055 SFF, а также ноутбуке Latitude 5495. HP задействует 65-Вт APU Ryzen PRO и дискретный GPU Radeon RX 560 (опция) в мини-ПК EliteDesk 700 Mini, габариты которого, к слову, меньше, чем у среднего Intel NUC. Кроме того, компания использует мобильные чипы с суффиксом «PRO» в семействе лэптопов ProBook, а также 13,3-дюймовом ноутбуке EliteBook 735, 14-дюймовом EliteBook 745 и 15,6-дюймовом EliteBook 755. Наконец, Lenovo готовит десктопы ThinkCentre M725s и M715q Tiny, и ноутбуки ThinkPad A485 и A285 на базе APU Ryzen PRO.
Одновременно AMD сообщила о начале поставок партнёрам опытных образцов процессоров Ryzen Threadripper поколения. Как и семейство Ryzen 2000/Pinnacle Ridge, новые HEDT-процессоры базируются на 12-нм ядрах Zen+, которые характеризуются меньшими задержками при работе с оперативной и кеш-памятью, и поддержкой продвинутых технологий динамического разгона. По предварительным , релиз CPU Ryzen Threadripper 2950X, Ryzen Threadripper 2920X и Ryzen Threadripper 2900X для платформы TR4 состоится в августе.
| Ryzen Threadripper 2950X | Ryzen Threadripper 1950X | Ryzen Threadripper 2920X | Ryzen Threadripper 1920X | Ryzen Threadripper 2900X | Ryzen Threadripper 1900X | |
| Семейство CPU | Threadripper 2 | Threadripper | Threadripper 2 | Threadripper | Threadripper 2 | Threadripper |
| Техпроцесс, нм | 12 | 14 | 12 | 14 | 12 | 14 |
| Ядра/потоки | 16/32 | 12/24 | 8/16 | |||
| Частота, ГГц | >3,4/4,0 | 3,4/4,0 | >3,5/4,0 | 3,5/4,0 | >3,8/4,0 | 3,8/4,0 |
| L3-кеш, Мбайт | 32 | 16 | ||||
| Контроллер RAM | DDR4≥2666 | DDR4-2666 | DDR4≥2666 | DDR4-2666 | DDR4≥2666 | DDR4-2666 |
| Уровень TDP, Вт | н/д | 180 | н/д | 180 | н/д | 180 |
| Разъём (PGA) | TR4 | |||||
Бывший инженер Intel указал на крупнейшую бизнес-ошибку компании
Во второй половине 2015 года полупроводниковый гигант Intel начал поставки процессоров на основе новой архитектуры Skylake. Она была существенно лучше предыдущего поколения Broadwell, обеспечивала более высокие показатели производительности, функциональности и энергоэффективности. Чипы Skylake производились с соблюдением 14-нм технологических норм Intel.
Семейство Skylake было рассчитано на типичный годовой цикл жизни, после чего в 2016 году ему на смену должны были прийти чипы Cannon Lake. Но из-за трудностей с освоением 10-нм норм производства, которые должны были применяться для печати Cannon Lake и его преемников, а также плохого планирования основные линейки продуктов Intel по-прежнему основаны, по сути, на архитектуре Skylake, хотя и с оптимизацией техпроцесса, и наращиваем ядер для повышения производительности.
Согласно твиту известного инженера Франсуа Пиноэля (Francois Piednoel), в июле 2017 года, у компании была возможность внедрить совершенно новые технологии ещё на этапе текущих 14-нм норм, но руководство решило отложить их на будущее: «Я на самом деле считаю, что потеря рыночного импульса куда хуже, чем появление Ryzen — это очень плохо. Два года назад я говорил, что ICL [архитектуру Ice Lake] следует внедрять ещё на этапе техпроцесса 14++, и тогда все смотрели на меня, словно я самый сумасшедший... что ж... теперь они наверняка думают иначе».
Как архитектура процессора, так и лежащая в основе технология производства влияют на конкурентоспособность продукта. Например, если компания сохраняет старую архитектуру, просто перенося прежний дизайн на более тонкие нормы, чип, как правило, получает улучшенную энергоэффективность и производительность. Можно, напротив, внедрить архитектурные новации на отработанном техпроцессе, добившись улучшения производительности, энергоэффективности и функциональности за счёт дизайна чипа.
Исторически сложилось, что процессоры Intel развивались в рамках так называемого цикла «Тик-Так». «Тик» предполагал использование проверенной архитектуры чипа с небольшими оптимизациями для нового техпроцесса. С другой стороны, «Так» предусматривал применение совершенно новой архитектуры при использовании немного усовершенствованных отлаженных производственных норм.
Этот подход к разработке продуктов хорошо зарекомендовал себя, поскольку позволял Intel минимизировать риски и обеспечивать надёжное поступление новых продуктов на рынок. Но в последние годы возникла проблема с освоением следующей 10-нм технологии производства полупроводниковых кристаллов. К моменту, когда проблема стала во весь рост, было уже слишком поздно перерабатывать рассчитанную на 10 нм новую архитектуру под старые 14-нм нормы.
В итоге Intel принялась за оптимизации своих 14-нм норм, чтобы добиться повышенной производительности (результатом стали 14-нм+ и 14-нм++ нормы), но при этом компания не изменила существенно архитектуру самих процессоров (самое крупное новшество — рост количества вычислительных ядер). В результате за последние три года Intel снизила темпы новаций, что вместе с запуском Ryzen привело к ослаблению рыночных позиций.
Франсуа Пиноэль говорит о том, что этого можно было избежать, если бы руководство Intel прислушалось тогда и приняло решение переходить на новую архитектуру Ice Lake ещё на этапе 14-нм++ норм. Видимо, руководство тогда считало, что к текущему моменту 10-нм технология Intel будет готова к массовому производству.
Исполнительный директор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) поясняет, что трудности при переходе на 10-нм нормы массового производства были вызваны тем, что компания пыталась добиться более агрессивного, чем обычно, уплотнения транзисторов по сравнению с предыдущим поколением. Он выразил уверенность, что эта ошибка не повторится в ходе освоения 7-нм техпроцесса.
Будем надеяться, что Intel извлечёт и другой урок: трудности с производством не должны сдерживать архитектурные новации. Руководству следовало бы выделить дополнительные ресурсы на приспособление архитектуры Ice Lake к 14-нм технологическим нормам в качестве запасного плана, ведь два года назад должно было быть уже ясно, что со своевременным освоением 10-нм норм могут возникнуть большие трудности.
Раскрыты планы Intel и AMD по обновлению настольных платформ
Восьмиядерные CPU Intel Core для платформы LGA1151, второе поколение процессоров AMD Ryzen Threadripper TR4, новые наборы системной логики Intel Z390, AMD «X399 refresh», Z390 и B450 — таким выглядит «меню» ведущих x86-чипмейкеров на ближайшие шесть-семь месяцев. Данные о готовящихся продуктах Intel и AMD для экосистемы настольных ПК раскрыл в ходе общения с бизнес-партнёрами немецкий дистрибьютор вычислительной техники Bluechip Computer. Запись вебинара в итоге оказалась на сайте YouTube в открытом доступе (к сожалению, не надолго), чем не преминул воспользоваться «железячный» ресурс AnandTech , опубликовавший ключевые слайды из онлайн-презентации.
О планах Intel по выпуску 14-нм восьмиядерных процессоров Core для массового сегмента рынка (LGA115x) с прошлого года, тем не менее чипмейкер пока держит в тайне дату их релиза. По имеющимся в распоряжении Bluechip сведениям, восьмиядерные Core дебютируют в конце текущего года. Полагаем, что в Санта-Кларе рассчитывают подготовить условный «Core i7-9700K» и другие CPU с восемью физическими ядрами к предновогоднему праздничному периоду в США, который начнётся со Дня благодарения, 22 ноября. Тем не менее задержки всё же возможны. Несколько огорчает отсутствие (по крайней мере на слайдах Bluechip Computer) преемников процессоров Intel Skylake-X для платформы LGA2066/X299. Исходя из этого, можно предположить, что проект либо отложен на 2019 год, либо отменён, либо будет реализован только в серверном сегменте рынка CPU.
Со своей стороны AMD работает над HEDT-процессорами Ryzen Threadripper второго поколения с использованием 14-нм архитектуры Zen+, а также преемником чипсета X399. Спецификации моделей Ryzen Threadripper пока держатся в секрете, но, опираясь на характеристики и результаты тестов родственных им mainstream-процессоров Ryzen 2000, можно предположить, что новые CPU для платформы TR4 будут работать на более высоких частотах, требовать больше энергии и характеризоваться меньшими задержками при доступе к оперативной и кеш-памяти. Ассоциированный с Ryzen Threadripper 2000 набор системной логики «X399 refresh», скорее всего, выйдет на рынок как X499. Вышеупомянутый немецкий дистрибьютор прогнозирует дебют процессоров Threadripper 2000 и чипсета «X399 refresh» в августе — через год с небольшим после выхода Ryzen Threadripper 1950X и его сородичей.
Планы Intel в отношении настольных чипсетов, похоже, ограничиваются одной микросхемой — Z390. Готовящийся кристалл как минимум станет аналогом набора системной логики с солидным «бонусом» в виде поддержки разгона процессоров LGA1151 методом повышения множителя. Intel Z390 получит некоторое количество линий PCI Express 3.0 (от 20 шт.), контроллеры USB 3.1 (от 4 каналов), USB 3.0 (от 8 каналов), SATA 6 Гбит/с (от 6 каналов), модуль CNVi (Wi-Fi/Bluetooth), поддержку технологии Intel Smart Sound и скоростных SSD Intel Optane с возможностью кеширования данных. Заметим, что наряду с интегрированным контроллером 2×2 802.11ac Wave 2 для работы Wi-Fi необходим ИК-модуль в виде вспомогательной платы M.2 Key E.
Спецификации актуальных чипсетов Intel 300-й серии для платформы LGA1151
Чипсетные наработки AMD не ограничиваются упоминавшимся нами в предыдущих набором системной логики B450 для материнских плат AM4: компанию ему составит новый флагман Z490 для той же платформы. Использование буквы Z является очередной отсылкой к продукции конкурента (Intel Z390). Ни для кого не секрет, что в последнее время AMD, желая подчеркнуть превосходство (реальное или мнимое) своих решений над решениями Intel, выбирает похожие названия микросхем с бóльшим числовым индексом: AMD X399 и Intel X299, AMD X470 и Intel Z370, AMD B350 и Intel B250 и т. д.
Прежде чем выдвинуть предположение относительно природы чипсета AMD Z490, обратимся к известным данным о B450. Последний уступает X470 по количеству каналов USB 3.0 (2 против 6), SATA 6 Гбит/с (2 против 4), линий PCI Express 3.0 (1 против 2), PCI Express 2.0 (6 против 8), а также обходится без поддержки графических связок AMD CrossFire и NVIDIA SLI.
Возможности чипсетов AMD 300-й и 400-й серий
Единственное отличие чипсета B450 от его предшественника B350 заключается в отсутствии поддержки у «350-го» продвинутых технологий динамического разгона XFR 2 и Precision Boost Overdrive. Последняя позволяет получить от процессора серии Ryzen 2000 (Pinnacle Ridge) более высокую частоту при полной загрузке трёх и более физических ядер.
Каким AMD видит набор системной логики Z490, пока сказать сложно. Самые очевидные направления для доработки имеющегося оверклокерского чипсета 400-й серии — X470 — это увеличение количества линий PCI Express 3.0, расширение поддержки интерфейса USB 3.1 дополнительными каналами и добавление в кристалл контроллера Wi-Fi/Bluetooth (по аналогии с Intel CNVi). Релиз микросхем AMD Z490 и B450, как следует из вышеприведённого слайда Bluechip, состоится в июне и конце июля соответственно.
ASUS выпустила DDR4-версии карт Phoenix GeForce GT 1030/1030 OC
В ассортименте графических ускорителей ASUS числится немало моделей класса GeForce GT 1030, ориентированных на экономных покупателей, а также тех, кто ищет временную замену вышедшей из строя мощной видеокарте. На днях тайваньская компания представила ещё два адаптера GT 1030, на этот раз оснащённых микросхемами памяти DDR4 вместо GDDR5. Их можно будет встретить в прайс-листах как Phoenix GeForce GT 1030 2GB DDR4 (артикул PH-GT1030-2GD4) и Phoenix GeForce GT 1030 OC Edition 2GB DDR4 (PH-GT1030-O2GD4).
Устройства выполнены на полноразмерных печатных платах. В сочетании с предустановленным кулером они занимают 184 мм в длину, 111 мм в ширину и 36 мм (два слота расширения) в высоту. Штатная система охлаждения представляет собой сочетание алюминиевого радиатора «а-ля Intel box» и осевого вентилятора диаметром 75-80 мм. Дополнительное питание моделям ASUS PH-GT1030-2GD4 и PH-GT1030-O2GD4 не требуется, что не удивительно, ведь они потребляют около 20-25 Вт под нагрузкой.
Основой новинок является 14-нм графическое ядро NVIDIA GP108. В его состав входят 384 потоковых процессора Pascal, 24 текстурных блока (TMU), 16 блоков рендеринга (ROP) и 64-битная шина памяти, которая сообщается с чипами DDR4 общим объёмом в два гигабайта. Пропускная способность подсистемы памяти достаточно скромная (16,8 Гбайт/с), поскольку используемые микросхемы DDR4 работают на эффективной частоте 2100 МГц. В связи с этим трудно ожидать от Phoenix GT 1030/1030 OC DDR4 производительности уровня GeForce GT 1030 GDDR5.
Частота графического процессора модели PH-GT1030-2GD4 по умолчанию составляет 1151-1379 МГц, а при активации OC-режима — 1189-1417 МГц. В свою очередь, разогнанная «из коробки» видеокарта PH-GT1030-O2GD4 тактуется вплоть до 1531 МГц — во всяком случае, так указано в описании
Так как именно техпроцесс влияет на увеличение производительности процессора, за счет конструктивных изменений. Хочу отметить, что техпроцесс, является общим понятием, как для центральных процессоров, так и для графических процессоров , которые используются в видеокартах.
Основным элементом в процессорах являются транзисторы – миллионы и миллиарды транзисторов. Из этого и вытекает принцип работы процессора. Транзистор, может, как пропускать, так и блокировать электрический ток, что дает возможность логическим схемам работать в двух состояниях – включения и выключения, то есть во всем хорошо известной двоичной системе (0 и 1).
Техпроцесс – это, по сути, размер транзисторов. А основа производительности процессора заключается именно в транзисторах. Соответственно, чем размер транзисторов меньше, тем их больше можно разместить на кристалле процессора.
Новые процессоры Intel выполнены по техпроцессу 22 нм. Нанометр (нм) – это 10 в -9 степени метра, что является одной миллиардной частью метра. Чтобы вы лучше смогли представить насколько это миниатюрные транзисторы, приведу один интересный научный факт: « На площади среза человеческого волоса, с помощью усилий современной техники, можно разместить 2000 транзисторных затворов!»
Если брать во внимание современные процессоры , то количество транзисторов, там уже давно перевалило за 1 млрд.
Ну а техпроцесс у первых моделей начинался совсем не с нанометров, а с более объёмных величин, но в прошлое мы возвращаться не будем.
Примеры техпроцессов графических и центральных процессоров
Сейчас мы рассмотрим парочку последних техпроцессов, которые использовали известные производители графических и центральных процессоров.
1. AMD (процессоры):
Техпроцесс 32 нм. К таковым можно отнести Trinity, Bulldozer, Llano. К примеру, у процессоров Bulldozer, число транзисторов составляет 1,2 млрд., при площади кристалла 315 мм2.
Техпроцесс 45 нм. К таковым можно отнести процессоры Phenom и Athlon. Здесь примером будет Phemom, с числом транзисторов 904 млн. и площадью кристалла 346 мм2.
2. Intel:
Техпроцесс 22 нм. По 22-нм нормам построены процессоры Ivy Bridge (Intel Core ix - 3xxx). К примеру Core i7 – 3770K, имеет на борту 1,4 млрд. транзисторов, с площадью кристалла 160 мм2, видим значительный рост плотности размещения.
Техпроцесс 32 нм. К таковым можно отнести процессоры Intel Sandy Bridge (Intel Core ix – 2xxx). Здесь же, размещено 1,16 млрд. на площади 216 мм2.
Здесь четко можно увидеть, что по данному показателю, Intel явно обгоняет своего основного конкурента.
3. AMD (ATI) (видеокарты):
Техпроцесс 28 нм. Видеокарта Radeon HD 7970
4. Nvidia:
Техпроцесс 28 нм. Geforce GTX 690
Вот мы и рассмотрели понятие техпроцесса в центральных и графических процессорах. На сегодняшний день разработчиками планируется покорить техпроцесс в 14 нм, а затем и 9, с применением других материалов и методов. И это далеко не предел!
Долгие годы компания Intel шла впереди планеты всей по темпам внедрения передовых техпроцессов для выпуска сложных микросхем (читай - процессоров). На внедрении 14-нм техпроцесса она забуксовала. Проблемы с внедрением 14-нм техпроцесса усугубились тем, что рынок ПК перестал показывать положительную динамику. Вот уже несколько лет вместо ежегодного прироста мы наблюдаем сокращение объёмов продаж. Снижение выручки автоматически ведёт к сокращению финансирования разработок и модернизации производства, что вызывает у производителя неодолимое желание эксплуатировать уже созданное и не спешить с инновациями.
Отсутствие взрослой конкуренции также не способствует движению вперёд, за что мы можем сказать "спасибо" сами знаете кому. Всё вместе взятое на данном этапе подводит нас к тому, что 14-нм техпроцесс для Intel - это рабочая лошадка на года. Ожидаемый 10-нм техпроцесс и, в частности, процессоры Cannonlake не сделают погоды на рынке. Обжёгшись на непростом внедрении 14-нм технологических норм, компания Intel будет долго "дуть на воду" - медленно и ограниченно переходить на выпуск 10-нм решений. Мы огорчались, что Intel не смогла приступить к выпуску 10-нм процессоров в середине этого года, как предписывала стратегия "тик-так" и ранние планы компании. Теперь нам, похоже, придётся привыкать к мысли, что 10-нм CPU Intel не будет в 2017 году (что уже решено) и даже в 2018.
Японские источники со ссылкой на OEM-производителей поделились новостью , согласно которой Intel ведёт разработку ещё одних 14-нм процессоров. Как известно, в четвёртом квартале нынешнего года компания выведет на рынок второе поколение 14-нм процессоров Skylake - процессоры Kaby Lake (третье 14-нм после Broadwell). Процессоры Kaby Lake заменят Skylake во всех категориях продуктов. В четвёртом квартале 2017 года ожидается выход первых 10-нм процессоров компании - решений на архитектуре Cannonlake. Но эти процессоры, если верить свежим утечкам, массовыми решениями станут не скоро. Скорее всего это произойдёт не раньше 2019 года. Потому что в 2018 году на смену Kaby Lake обещают прийти 14-нм процессоры Coffee Lake.
Впервые о процессорах Coffee Lake мы услышали в апреле этого года по информации из профиля одного из сотрудников Intel в одной из социальных сетей для поиска вакансий. Тогда возникло предположение, что это имя одного из 10-нм или даже 7-нм процессоров Intel. Сегодня с некоторой долей уверенности можно сказать, что это будут очередные "оптимизированные" 14-нм процессоры компании.
Процессоры Coffee Lake будут находиться на рынке одновременно с 10-нм процессорами Cannonlake. Последние будут выпускаться для тонких ноутбуков и планшетоподобных систем в младшей конфигурации в сериях U и Y с TDP от 15 Вт до 4,5 Вт. Всё что выше - о U до H - будут процессоры на архитектуре Coffee Lake. Это массовые и производительные системы с числом ядер от двух до шести. Встроенное графическое ядро процессоров Coffee Lake также будет классом выше, чем у Cannonlake: GT3e вместо GT2 у Cannonlake. Данная информация заставляет представить, что 14-нм техпроцесс для Intel - это надолго. Впрочем, мы повторяемся. Как и Intel...
Все современные вычислительные технологии базируются на основе полупроводниковой электронной техники. Для ее производства используются кристаллы кремния – одного из самых распространенных минералов в составе нашей планеты. С момента ухода в прошлое громоздких ламповых систем и с развитием транзисторных технологий этот материал занял важное место в производстве вычислительной техники.
Центральные и графические процессоры, чипы памяти, различные контроллеры – все это производится на основе кремниевых кристаллов. Уже полвека основной принцип не меняется, совершенствуются только технологии создания чипов. Они становятся более тонкими и миниатюрными, энергоэффективными и производительными. Главным параметром, который при этом усовершенствуется, является техпроцесс.
Практически все современные чипы состоят из кристаллов кремния, которые обрабатываются методом литографии, с целью формирования отдельных транзисторов. Транзистор – ключевой элемент любой интегральной микросхемы. В зависимости от состояния электрического поля, он может передавать значение, эквивалентное логической единице (пропускает ток) или нулю (выступает изолятором). В чипах памяти с помощью комбинаций нулей и единиц (положений транзистора) записываются данные, а в процессорах – при переключении производятся вычисления.
В 14-нм технологии (по сравнению с 22-нм) сокращено количество барьеров, увеличена их высота, уменьшено расстояние между диэлектрическими ребрами
Технологический процесс – это процедура и порядок изготовления какой-либо продукции. В электронной промышленности, в общепринятом значении, это величина, которая указывает на разрешающую способность оборудования, применяемого при производстве чипов. От нее также напрямую зависит размер функциональных элементов, получаемых после обработки кремния (то есть, транзисторов). Чем чувствительнее и точнее оборудование используется для обработки кристаллов под заготовки процессоров – тем тоньше будет техпроцесс.
Что значит числовая величина техпроцесса
В современном полупроводниковом производстве наиболее распространена фотолитография – вытравливание элементов на кристалле, покрытом диэлектрической пленкой, с помощью воздействия света. Именно разрешающая способность оптического оборудования, излучающего свет для вытравливания, и является техпроцессом в общепринятом толковании этого слова. Это число указывает, насколько тонким может быть элемент на кристалле.
На что влияет техпроцесс
Техпроцесс напрямую сказывается на количестве активных элементов полупроводниковой микросхемы. Чем тоньше техпроцесс – тем больше транзисторов поместится на определенной площади кристалла. В первую очередь это значит увеличение количества продукции из одной заготовки. Во вторую – снижение потребления энергии: чем тоньше транзистор – тем меньше он расходует энергии. Как итог, при равном количестве и структуре размещения транзисторов (а значит, и увеличения производительности) процессор будет меньше расходовать энергию.
Минусом перехода на тонкий техпроцесс является удорожание оборудования. Новые промышленные агрегаты позволяют делать процессоры лучше и дешевле, но сами набирают в цене. Как следствие, лишь крупные корпорации могут вкладывать миллиарды долларов в новое оборудование. Даже такие известные компании, как AMD, Nvidia, Mediatek, Qualcomm или Apple самостоятельно процессоров не делают, доверяя это задание гигантам вроде TSMC.
Что дает уменьшение техпроцесса
При уменьшении технологического процесса производитель получает возможность поднять быстродействие, сохранив прежние размеры чипа. К примеру, переход с 32 нм на 22 нм позволил вдвое увеличить плотность транзисторов. Как следствие, на том же кристалле, что раньше, стало возможным размещение не 4, а уже 8 ядер процессора.
Для пользователей главное преимущество заключается в снижении энергопотребления. Чипы на более тонком техпроцессе требуют меньше энергии, выделяют меньше тепла. Благодаря этому можно упростить систему питания, уменьшить кулер, меньше внимания уделить обдуву компонентов.
Техпроцесс процессоров на смартфонах
Смартфоны требовательны к аппаратным ресурсам и быстро расходуют заряд аккумулятора. Поэтому, для замедления расхода разряда, разработчики процессоров для мобильных устройств стараются внедрять в производство самые новые техпроцессы. К примеру, некогда популярные двухъядерники MediaTek MT6577 производились по техпроцессу 40 нм, а Qualcomm Snapdragon 200 ранних серий изготавливались по 45-нанометровой технологии.
В 2013-2015 годах основным техпроцессом для чипов, используемых в смартфонах, стал 28 нм. MediaTek (вплоть до Helio X10 включительно), Qualcomm Snapdragon серий S4, 400, а также модели 600, 602, 610, 615, 616 и 617 – это все 28 нм. Он же использовался и при изготовлении Snapdragon 650, 652, 800, 801, 805. «Горячий» Snapdragon 810, что интересно, был выполнен по более тонкому техпроцессу 20 нм, но это ему не сильно помогло.
Apple в своем A7 (iPhone 5S) тоже обходилась 20-нанометровой технологией. В Apple A8 для шестого Айфона применили 20 нм, а в модели A9 (для 6s и SE) уже используется новый 16 нм технологический процесс. В 2013-2014 годах Intel делали свои Atom Z3xxx по 22-нанометровой технологии. С 2015 года в производство запустили чипы с 14 нм.
Следующим шагом в развитии процессоров для смартфонов является повсеместное освоение техпроцессов 14 и 16 нм, а дальше стоит ожидать 10 нм. Первыми экземплярами на нем могут стать Qualcomm Snapdragon 825, 828 и 830.
Производители чипов любят хвастаться новыми рекордами миниатюризации техпроцессов - независимо от того, используют ли они свои мощности или контрактных производителей. Intel, Samsung, GlobalFoundries и TSMC постоянно соревнуются друг с другом. Однако заявляемые характеристики 16, 14, 10 или 7 нм уже не являются определяющими, то есть их нельзя использовать для сравнения техпроцессов. Следует оценивать и другие характеристики техпроцесса (Fin Pitch, Min Metal Pitch, Cell Height и Gate Pitch).
В прошлом году Intel акцентировала . AMD и Intel , хотя подходы двух компаний фундаментально отличаются. AMD для старших процессоров предпочитает , Intel предпочитает монолитный дизайн кристаллов.
Банг-Хао Хуан (Bang-Hao Huang) и Ших-Хсин Чан (Shih-Hsin Chang) из тайваньской компании MSSCORPS CO., LTD провели анализ чипа Samsung Exynos 8895, сравнив его с Apple A11 Bionic, производимым TSMC. Также они добавили опубликованные спецификации Intel. Результаты оказались весьма любопытными.
| Intel 14 нм | Intel 10 нм | TSMC 10 нм | Samsung 10 нм | |
| Fin Pitch | 42/45 нм | 34 нм | 35,1 нм | 46,8 нм |
| Min Metal Pitch | 52 нм | 36 нм | 44 нм | 48 нм |
| Cell Height | 399 нм | 272 нм | 330 нм | 360 нм |
| Gate Pitch | 70 нм | 54 нм | 44 нм | 48 нм |
| Fin Height | 42/46 нм | 53 нм | 42,1 нм | 48,6 нм |
| Fin Width | 8/7 нм | 7 нм | 5,4 нм | 5,9 нм |
| 6T-SRAM | 69,167/70,158 нм² | - | 40,233 нм² | 49,648 нм² |
Перед тем, как мы перейдем к анализу спецификаций, позвольте пояснить некоторые:
- Fin Pitch: расстояние между ребрами (эмиттер и коллектор) транзистора
- Min Metal Pitch: минимальное расстояние между двумя слоями металла
- Fin Height: высота ребер от подложки Si в слое оксида
- Fin Width: толщина ребер
У Intel мы получили несколько итераций 14-нм техпроцесса с небольшими улучшениями, но 10-нм техпроцесс должен знаменовать существенный прогресс. Впрочем, Intel - далеко не единственная компания с достаточной компетенцией для производства чипов по современным техпроцессам. Возможно, Intel начинает сдавать позиции: задержки с выходом процессоров, изготавливаемых по новому техпроцессу, указывают на технические проблемы. Intel причины задержек не комментирует.
В источнике проводится сравнение 10-нм техпроцессов Samsung и TSMC, по итогам вывод следующий: техпроцесс Samsung Exynos 8895 выделяется большей высотой и шириной ребер, в случае TSMC мы получаем меньшее расстояние между ребрами и меньшую толщину интерконнектов. И TSMC, и Samsung подошли к технически возможным пределам для массового производства.
Сравнение со спецификациями Intel для 10-нм техпроцесса показывает, что бывший технологический лидер пропустил вперед конкурентов. Конечно, производство мобильных SoC отличается от производства настольных процессоров, но некоторые характеристики техпроцессов вполне сравнимы, независимо от размера или сложности чипа.
TSMC и Samsung за последние годы сражались за клиента. Поэтому они прилагали значительные усилия, чтобы технически выйти вперед. К этой битве скоро присоединится Intel с массовым производством 10-нм процессоров, а также GlobalFoundries, которая будет производить процессоры AMD. Конечно, насчет выполнения закона Мура можно долго спорить. Но миллиардные инвестиции в новые технологические линии, вложения в исследования и разработки себя оправдывают.
