Tiến trình Intel 18A nhanh hơn 25% so với thế hệ trước
Trong Hội nghị chuyên đề VLSI tại Nhật Bản, Intel đã chia sẻ một số thông tin chi tiết về nút quy trình 18A mới của mình, dự kiến sẽ đi vào sản xuất hàng loạt vào nửa cuối năm 2025. Đây không chỉ là một bước tiến gia tăng; Intel 18A đại diện cho quá trình tái thiết cơ bản nền tảng silicon, kết hợp bóng bán dẫn Gate-All-Around (GAA) với mạng cung cấp điện mặt sau PowerVia cải tiến, tất cả đều được gói gọn trong thiết kế xếp chồng kim loại được cải tiến hoàn toàn.
Việc tích hợp PowerVia là một bước ngoặt. Bằng cách định tuyến nguồn điện qua mặt sau của chip, Intel đã có thể thắt chặt các bước kết nối trên các lớp mặt trước quan trọng, đồng thời nới lỏng khoảng cách trên các lớp trên cùng. Sự thay đổi chiến lược này không chỉ hứa hẹn sẽ nâng cao năng suất sản xuất mà còn đơn giản hóa đáng kể quá trình chế tạo. Như HardwareLuxx đã chỉ ra, các con số nói lên rất nhiều điều: trong các thử nghiệm công suất, hiệu suất và diện tích (PPA) được chuẩn hóa được tiến hành trên một khối lõi Arm, Intel 18A cho thấy hiệu suất iso-power tốt hơn khoảng 15% so với Intel 3. Đẩy điện áp lên 1,1V, tốc độ xung nhịp có thể tăng tới 25% mà không phải chịu thêm chi phí năng lượng. Ngay cả ở mức 0,75V thấp hơn, hiệu suất có thể cải thiện 18% hoặc mức tiêu thụ điện năng có thể giảm gần 40%.
Bên trong, tiến trình sản xuất chip này đạt được sự giảm đáng kể về chiều cao của cell. Các cell được điều chỉnh hiệu suất hiện có kích thước nhỏ gọn là 180 nanomet, trong khi các thiết kế mật độ cao thu nhỏ hơn nữa xuống chỉ còn 160 nm, cả hai đều nhỏ hơn đáng kể so với các thiết kế trước đó. Cấu trúc của các lớp kim loại cũng đã được tinh chỉnh, vì các lớp mặt trước đã được giảm từ phạm vi 12-19 trên Intel 3 xuống 11-16 trên Intel 18A. Để tạo điều kiện cho PowerVia, ba lớp kim loại phía sau bổ sung đã được thêm vào. Hơn nữa, các bước trên các lớp kim loại thấp hơn (M1 đến M10) đã được thắt chặt đáng kể, giảm từ 60 nm xuống còn 32 nm, trước khi cố ý tăng trở lại ở các lớp trên cùng. Để tăng thêm hiệu quả sản xuất, việc tiếp xúc với EUV NA thấp được sử dụng trên các lớp M0 đến M4, giúp cắt giảm số lượng mặt nạ cần thiết xuống mức ấn tượng là 44%, giúp đơn giản hóa hơn nữa quy trình sản xuất tổng thể.
Intel dự định ra mắt công nghệ 18A trong các sản phẩm sắp ra mắt chính. Bao gồm Panther Lake công suất thấp, nhắm đến nền tảng di động và dòng Xeon 7 “Clearwater Forest” chỉ có lõi hiệu suất cao dành cho các ứng dụng máy chủ. Nhận ra nhu cầu đa dạng của các thị trường khác nhau, Intel sẽ cung cấp nhiều biến thể của quy trình 18A, bao gồm biến thể 17 lớp được tối ưu hóa về chi phí, tùy chọn 21 lớp cân bằng và sắp xếp 22 lớp tập trung vào hiệu suất, đảm bảo tính linh hoạt cho nhiều ứng dụng.
