Co odhalila rozborka procesoru Intel Panther Lake

Rozbor procesoru Intel Core Ultra 7 365 od společnosti SemiAnalysis nabízí detailní pohled na komerční nasazení procesu 18A. Ve výpočetním čipletu jsou vidět tranzistory RibbonFET typu gate-all-around a napájecí systém PowerVia, který přivádí energii ze zadní strany čipu. Rozbor zároveň ukazuje, proč Panther Lake není celý vyrobený na 18A — a proč samotné nasazení nové technologie ještě nedokazuje náskok před TSMC nebo Samsungem. 12

Co je vidět uvnitř procesu 18A

Snímky příčných řezů ukazují tranzistory RibbonFET se čtyřmi nad sebou poskládanými vodorovnými křemíkovými kanály. Řídicí elektroda obepíná každý kanál. Technologie PowerVia vede napájení samostatnou kovovou sítí na zadní straně čipu a přes nano-průchody křemíkem. Díky tomu může na přední straně zbýt více prostoru pro signálové propojení. 34

Jde o významné konstrukční a výrobní řešení, nikoli o automatický příslib vyššího výkonu. Rozbor zmiňuje také kompromisy v podobě vyšší kapacity, tepelného odporu a složitější výroby. Příčné řezy ukazují, jak je čip postavený, samy ale nedokládají, že hotový procesor dosahuje lepšího výkonu nebo nižších teplot než konkurenční návrhy. 4

Panther Lake kombinuje několik výrobních procesů

Panther Lake tvoří tři aktivní čiplety — výpočetní, grafický a vstupně-výstupní — umístěné na pasivním základním čipletu a propojené pouzdřením Intel Foveros-S. Výpočetní čiplet vzniká procesem Intel 18A. Výrobní proces grafického čipletu závisí na konfiguraci: menší varianta GT1 používá Intel 3, zatímco větší GT2 se vyrábí procesem TSMC N3E. Vstupně-výstupní čiplet využívá TSMC N6. 12

Na této kombinaci záleží, když se hodnotí význam 18A. Panther Lake ukazuje jeho nasazení ve výpočetní části, nikoli v celém pouzdře. Výpočetní čiplet obsahuje procesorová jádra, NPU, multimediální jednotky a vyrovnávací paměť na straně paměťového subsystému. Grafika i vstupně-výstupní funkce zůstávají na oddělených čipletech. 34

Jak si naměřená hustota logiky 18A vede

SemiAnalysis naměřila ve výpočetní logice Panther Lake vyráběné procesem 18A a v grafické logice TSMC N3E podobnou hustotu logiky. Její srovnání zároveň ukazuje, že 18A nepřekonává zveřejněné výsledky špičkové hustoty u TSMC N3P, TSMC N2 ani Samsung SF2. Jde o měření konkrétních oblastí logiky, nikoli o úplné pořadí všech vlastností nebo produktů vyrobených danými procesy. 2

RibbonFET a Samsung MBCFET: jiná konstrukce, ne automaticky nižší teploty

Intel RibbonFET i Samsung MBCFET patří mezi tranzistory typu gate-all-around s křemíkovými nanosheety. Rozbor popisuje čtyřvrstvou strukturu Intelu a její propojení s napájením ze zadní strany čipu. Oproti tomu Samsung SF2 používá napájení vedené z přední strany a liší se také materiály kontaktů a propojení. 34

Tyto rozdíly ukazují, že firmy zvolily odlišné způsoby integrace. Samy však neříkají, který čip bude chladnější nebo rychlejší. Zmínka o tepelném odporu popisuje kompromis výrobního řešení, nikoli přímé srovnání hotových procesorů Intelu a Samsungu. 4

Co říkají — a neříkají — údaje o výrobě

Intel a ASML uvádějí, že technologií High-NA EUV prošlo více než milion waferů. Do tohoto součtu se započítává certifikace a testování zařízení, výzkum a vývoj i výroba. High-NA se používá na vybraných vrstvách některých procesorů Panther Lake. Údaj svědčí o zkušenostech s novým zařízením, nejde však o milion hotových waferů Panther Lake ani o milion waferů kompletně vyrobených pomocí High-NA. 19

Podle samostatné zprávy dosahuje zařízení EXE:5200B v jednom režimu průchodnosti 175 waferů za hodinu, při potřebě spojování expozic zhruba 125 waferů za hodinu. Čísla ukazují kompromis spojený s tímto postupem; sama o sobě ale neměří celkové výrobní náklady ani objem produkce Intelu. 22

Odhad jednoho analytika staví výtěžnost 18A přibližně na 80 procent. Není však zveřejněno, za jakých podmínek byla hodnota vypočítána, a Intel vlastní absolutní údaj o výtěžnosti nezveřejnil. Odhad proto nelze vztáhnout na veškerou výrobu 18A ani z něj vyvozovat cenovou konkurenceschopnost vůči rivalům. 24

Wildcat Lake ukazuje další podobu návrhu: jeho výpočetní čip je podle zpráv o 38 procent menší než u Panther Lake a místo pouzdření Foveros používá organické pouzdro s více čipy. Rozšiřuje tak okruh produktů využívajících příbuzné technologie, ale menší čip ani rozbor Panther Lake nedokazují, že Intel překonal konkurenci v hustotě, výrobních nákladech nebo výrobě špičkové grafiky. 5

Co z toho plyne

Panther Lake je konkrétním důkazem, že Intel začlenil RibbonFET a PowerVia do komerčního procesoru a spojil výpočetní čiplet na 18A s dalšími čiplety vyrobenými jinými procesy. Stejně podstatná je ale i hranice tohoto úspěchu: naměřená hustota logiky 18A byla podle rozboru srovnatelná s N3E, nikoli vyšší než u všech konkurenčních procesů. Zkušenosti s High-NA a zveřejněný odhad výtěžnosti ukazují posun ve výrobě, ale zásadní otázky ohledně rozsahu výtěžnosti, průchodnosti i celkové konkurenceschopnosti zůstávají otevřené. 2192224