IFA Berlin - найстаріша, найбільша і найпрестижніша виставка Європи в галузі споживчої електроніки, побутової техніки і мультимедійних технологій.
За останні кілька років ринок комп'ютерів сильно змінився. Intel збирається змінити його ще більше: перехід на 14-нм техпроцес дозволить позбавити пристрої від вентиляторів, зробити їх тоншими, легшими і автономнішими. Домогтися цього Intel розраховує за допомогою представлених в ході IFA 2014 процесорів Intel Core M.
З точки зору архітектури окремого транзистора 14-нм техпроцес Intel являє собою еволюційний розвиток ідей, закладених в дизайні 22-нм транзисторів. Тут також використовуються тривимірні транзистори Tri-gate, але вже другого покоління. Від першого воно відрізняється чотирма основними моментами. По-перше, зменшено відстань між діелектричними ребрами, що проходять перпендикулярно металевому затвору (fin pitch). По-друге, кількість цих ребер скорочено з трьох до двох. По-третє, висота бар'єрів стала більшою. Ну і по-четверте, само собою зрозуміло, 14-нм транзистор в абсолютному масштабі значно менше 22-нм транзистора. Транзистор 22-нм і транзистор 14-нм.
Навіщо це все потрібно? Масштаби багато в чому говорять самі за себе. Відстань між діелектричними ребрами зменшилася з 60 до 42 нм, між затворами (gate pitch) - з 90 до 70 нм, між з'єднаннями (interconnect pitch) - з 80 до 52 нм. Відповідно, на кристал тієї ж площі тепер поміщається куди більше транзисторів - їх щільність відчутно зросла. Збільшення висоти бар'єрів з 34 до 42 нм дозволило підвищити потужність керуючого струму і продуктивність транзистора. Ну а зменшення кількості бар'єрів з трьох до двох дало знову-таки велику щільність розміщення і зниження ємнісного опору. Адам Кінг, директор групи продуктового маркетингу з ноутбуків, демонструє кремнієву пластину, виготовлену за 14-ма технологією.
Для порівняння: якщо в рамках 22-нм техпроцесу площа осередку пам'яті SRAM становила приблизно 0,108 мкм2, то 14-нм техпроцес дозволив скоротити це значення десь до 0,059 мкм2 - майже в два рази. Як другий приклад, трохи забігаючи вперед, наведемо співвідношення розмірів чіпів Haswell і Broadwell: 22-нм мобільний процесор Haswell має площу кристала 131 мм2, в той час як 14-нм Broadwell задовольняється 82 мм2. При цьому Haswell налічує близько 1 мільярда транзисторів, а Broadwell - близько 1,3 мільярда.
Продуктивність на ват Intel вважає найважливішим параметром своїх чіпів. Останні кілька років ця величина зростає приблизно в 1,6 рази при переході на кожен новий техпроцес, але при переїзді на 14 нм вона збільшилася відразу в 2 рази. Intel називає це найкращою оптимізацією за всю свою історію - не дивно, що на такий серйозний прорив знадобилося більше часу, ніж зазвичай.
Площа одного логічного елемента при переході між техпроцесами зменшується приблизно в 2 рази. У інших виробників чіпів (для прикладу на слайдах наводяться IBM і TSMC) справи до недавнього часу в цілому йшли так само, проте вони примудрялися утримувати абсолютне значення площі логічного елемента на більш низькому рівні - нехай і з відставанням від Intel на два роки. Зараз в Intel впевнені, що тримати ті ж темпи і далі конкуренти не зможуть: тоді як Intel представляє вже друге, оптимізоване (в тому числі в плані площі) покоління тривимірних транзисторів FinFET, інші тільки-тільки починають на них переходити - і це повинно стати стримуючим фактором в їх розвитку. Принаймні, до такого судження співробітники Intel прийшли на підставі публікацій конкурентів.
У той час як продуктивність кожного транзистора зростає, його питома вартість падає. Це логічно: площа транзистора від покоління до покоління зменшується швидко, вартість квадратного міліметра чіпа через ускладнення технології зростає, але повільніше. Відповідно, середня ціна транзистора знижується. Це дозволить зберегти ціни на процесори приблизно на колишньому рівні - при зростанні кількості транзисторів в них. І нехай навіть у випадку 14-нм техпроцесу ціна квадратного міліметра піднялася відчутно, щільність їх розміщення зросла ще більше.