Intel: 18A-Fertigung ist 25% schneller oder 35% sparsamer

Auf einer Halbleiterkonferenz in Japan hat Intel Details zur neuen Chipfertigung dargelegt, die der Hersteller 18A nennt. Gegenüber „Intel 3“ (3 Nanometer) ermöglicht die 18A-Produktion demnach entweder 25 Prozent schnellere oder 36 Prozent effizientere Chips. Das lässt einiges erwarten für die zweite Jahreshälfte, denn dann sollen die ersten Prozessoren diesen Fertigungsprozess nutzen.

Auf dem VLSI-Symposium in Kyoto vor etwa einer Woche hat Intel die Vorteile des 18A-Prozesses anhand zweier ARM-Kerne gezeigt, von denen einer im 3-nm-Prozess und der andere in Intels 18A hergestellt wurde – zur bessereren Vergleichbarkeit. Bei einer Spannung von 1,1 Volt konnte der 18A-Chip 25 Prozent höhere Taktfrequenzen erreichen. Bei der niedrigeren Spannung von 0,75 Volt verringerte sich der Geschwindigkeitsvorteil auf 18 Prozent. Vergleicht man die beiden Chips bei derselben Taktrate, benötigt das 18A-Modell 36 Prozent weniger Strom.

Intel will dies erreicht haben durch unterschiedliche Transistoren für verschiedene Zwecke. Beim 18A-Prozess gibt es eine Zelle für eine höhere Dichte und eine andere für höhere Performance. Beide sind aber rund 30 Prozent kleiner als die Zellen aus Intels 3-nm-Prozess. Das erlaubt Intel, mehr Transistoren auf der gleichen Chipfläche unterzubringen, was zum Einen die Geschwindigkeit erhöhen kann oder die Kosten reduziert.

Daneben hat Intel die Stromversorgung geändert. Bislang liegen die Stromleitungen vorne auf den Chips, doch mit steigender Dichte und kleineren Transistoren erhöht sich das Risiko, dass sich diese gegenseitig stören, was die Leistung negativ beeinflussen kann. Beim 18A-Prozess hat Intel die Stromleitungen auf die Rückseite des Chips verlegt, sodass diese weniger störanfällig sein sollten.

Gleichzeitig kann Intel nach eigenen Angaben die Distanz zwischen den einzelnen Leitungen von 30 Nanometern bei Intel 3 auf 32 Nanometer bei 18A vergrößeren. Das verringert das Risiko mögliche Defekte während der Produktion. Zudem konnte Intel aufgrund des Einsatzes extrem-ultravioletter Belichtung (EUV) für die ersten fünf Chiplagen die Produktionsschritte um 42 Prozent reduzieren. Das erhöht die Effizienz bei der Fertigung und reduziert das Fehlerrisiko erneut.

Weiterhin neu bei Intels 18A sind die sogenannten Gate-all-around-Transistoren (GAA), dem Nachfolger der bisherigen FinFET-Technologie. GAA soll durch einen anderen Aufbau für besseren Kontakt zum nächsten Transistor-Gate sorgen sowie Leckströme reduzieren. Diese Technologie mit sogenannten Nanoribbon oder Nanowire hatte Intel bereits vor fünf Jahren auf einer früheren VLSI-Konferenz angekündigt, wie Anandtech damals berichtet hatte.

Den 18A-Fertigungsprozess wird Intel erstmals für die Panther Lake Notebook-Prozessoren verwenden, die in der zweiten Hälfte dieses Jahres vorgestellt werden sollen. Größere Stückzahlen aber sollen erst 2026 erreicht werden, sodass entsprechende Laptops 2025 wohl kaum verfügbar sein werden. 18A ist daneben auch für die nächste Xeon-Generation von Server-Prozessoren vorgesehen (Codename: Clearwater Forest).

Quelle: Hardwareluxx