Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?

ghost666 15 May 2022 10:17 933 3
Optex
  • Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?
    Od końca ery niekwestionowanej dominacji Intela, zmienił się krajobraz konkurencyjności rynku procesorów dla komputerów PC i centrów danych. Ponad dziesięcioletnia hegemonia technologiczna tej firmy zniknęła w ciągu zaledwie 2 lat. Czy marka ma szansę odwrócić tę sytuację? Poniżej znajdziecie dosyć obszerną analizę nie tylko szans spółki na odzyskanie pozycji na rynku, ale także metod, jakimi Intel chce się w tym zakresie posiłkować.

    Od wprowadzenia do sprzedaży procesorów Intel Core i3, które zabiły wszystkie konkurencyjne produkty marki AMD, sytuacja na rynku ma zupełnie inny wydźwięk. Wiele osób przypisuje to faktowi, że proces produkcyjny Intela przeszedł od stanu dominacji do nadganiania przedsiębiorstw takich jak TSMC czy Samsung. Niezależnie od tego, czy to stwierdzenie jest prawdziwe, czy nie, wydaje się, że pozycja marki została mocno podkopana, gdy po pierwsze, firma została osłabiona przez AMD, które wróciło do produkcji pożądanych na rynku CPU, a po drugie, kiedy Apple porzucił jej układy. Finalnie do utraty dominującej pozycji przyłożyły się trudności w wytwarzaniu procesów 10 nm i 7 nm. Intel nie nadążał za postępami TSMC. Ponad dziesięcioletnia hegemonia technologiczna marki zniknęła w ciągu dwóch lat. Chociaż tak duże przedsiębiorstwo ma zakres działalności i poziom przychodów nieporównywalny z konkurentami takimi jak AMD, a zgodnie z ogólnym trendem rynkowym jego przychody są dalekie od niepewnych, to, mówiąc o Intelu w relacji do poprzedniego roku, analitycy wspominali, że obecny status marki jest: niejednoznaczny. Nawet tegoroczny układ Core 12-tej generacji, a także te z rodziny Sapphire Rapids i Ponte Vecchio odzyskały część pozycji firmy, ale nie całą.

    Te wszystkie problemy przełożyły się na narodziny projektu IDM 2.0. Pat Gelsinger objął stanowisko dyrektora generalnego i powiedział, że ponownie wprowadzi Intel na fotel lidera technologii. Ta droga wcale nie jest łatwa, wzrasta trudność i koszt najnowocześniejszych procesów produkcyjnych, a nadrobienie zaległości nie jest sukcesem, jaki można osiągnąć z dnia na dzień. W lipcu ubiegłego roku, podczas wydarzenia Intel Accelerated, firma ogłosiła zmianę nazw procesów, a także plan działań dla rozwoju kolejnych węzłów, w tym Intel 4, Intel 3, Intel 20A i Intel 18A. Można powiedzieć, że plan ten jest ogromnym testem dla przedsiębiorstwa, zwłaszcza wymaganie, aby marka ściśle przestrzegała harmonogramu, aby rozwinąć węzeł procesu, co samo w sobie wiąże się z poważnymi wyzwaniami.

    Intel zorganizował w zeszłym miesiącu spotkanie z inwestorami, po raz kolejny, obrazując swoje zamysły na przyszłość, a także kroki do podjęcia celem odzyskania dominacji technologicznej. Staje się to przydatne dla zrozumienia Intela jako firmy i przyszłego rozwoju najnowocześniejszych procesów produkcji półprzewodników.

    Agresywny plan

    Przyjrzyjmy się najpierw kwestiom procesowym, na których zależy większości ludzi. Chociaż na zeszłorocznej imprezie Accelerated mówiło się o wielu planach na przyszłość, wspomniano również o dogonieniu konkurentów w 2024 roku i powrocie na pozycję lidera w 2025 roku, ale tym razem Intel ponownie przesunął ten termin. Wśród wspominanych procesów marka obiecuje 18A (A oznacza angstrem, 1 nanometr = 10 angstremów). Miał on pierwotnie wejść do produkcji w 2025 roku, ale tym razem firma ogłosiła, że zostanie wdrożony w drugiej połowie 2024 roku (period ten ma odnosić się do masowej produkcji lub gotowości do takowej). Co więcej, Intel poinformował również, że dostarczył klientowi zestawy próbne 18A i spodziewa się, że w tym roku będzie miał dwa wycinki procesu 18A, a cztery układy testowe w pierwszej połowie przyszłego. Oznacza to, że wdrażanie 18A jest naprawdę na wczesnym etapie, a marka jest zdeterminowana, aby powrócić na pozycję lidera. Na spotkaniu z inwestorami Gelsinger zaprezentował również testową płytkę 18A SRAM.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    W rezultacie plan aktualizacji węzłów jest bardziej radykalny, a 5 głównych będzie promowanych w ciągu najbliższych 4 lat, chociaż nadal występują niewielkie zmiany w procesie. Poniżej znajduje się przegląd planów rozwoju marki na przyszłość:

    Intel 7: Oryginalny proces 10 nm Enhanced SuperFin był masowo produkowany od zeszłego roku do obecnego. Intel 7 o 10% poprawia wydajność na wat w porównaniu z 10 nm SuperFin.
    Intel 4: Oryginalny proces 7 nm. Dawno temu oczekiwaniem marki wobec tej generacji było osiągnięcie 2-krotnego wzrostu gęstości tranzystorów. Na teraz wydaje się, że już się o tym nie wspomina. Firma informuje, że Intel 4 odznacza się 20% wzrostem wydajności na wat w porównaniu do Intela 7, a także jest pierwszym procesem wykorzystującym litografię EUV; produkcja masowa (lub takowa gotowość) ma nastąpić w drugiej połowie tego roku.
    Intel 3: Z perspektywy zamysłów marki, Intel 3 należy do tej samej generacji ewolucji, co Intel 4. A więc procesu: „połowy” generacji. Oczekuje się, że będzie miał biblioteki o większej gęstości, zoptymalizowane układanie powłok metalizacji i niższą odporność na przelotkach, a także zastosuje więcej warstw litograficznych EUV; uzyskana ma być poprawa wydajności o 18% na wat; produkcja masowa (lub gotowość do niej) jest planowana na drugą połowę 2023 roku.
    Intel 20A: Ma to być pierwszy proces Intela wykorzystujący strukturę tranzystorową GAAFET. Firma nazywa ten tranzystor: „RibbonFET”. W przyszłości ma się pojawić również technologia Backside Power Delivery (dostarczania zasilania od tylnej strony układu) o nazwie: „PowerVia”. Oczekuje się, że proces 20A zapewni 15% poprawę sprawności układu na wat, przy masowej produkcji (lub gotowości do niej) planowanej na pierwszą połowę 2024 roku.
    Intel 18A: W porównaniu z 20A, 18A jest procesem półgeneracyjnym, osiągającym wzrost efektywności o kolejne 10% na wat i zakłada się, że będzie gotowy do użytku w drugiej połowie 2024 roku. Oceniając to przez pryzmat czasu, masowe wykorzystanie technologii Intel 18A nastąpi, zanim zostaną wdrożone procesy 2 nm TSMC i Samsunga.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Szybki postęp tego planu oparty na obecnym stanie branży wydaje się trudny do wyobrażenia. W końcu procesy 14 nm i 10 nm wcześniej marnotrawiły wysiłki i czas Intela przez wiele lat. Zwłaszcza gdy 10 nm dojrzewał, można było powiedzieć, że marka potyka się na drodze bez przerwy, a sama ścieżka też okazała się wyboista. Warto tutaj dodatkowo wspomnieć, że aby odzyskać fotel lidera realizacja węzła procesowego 18A będzie przebiegać przy użyciu maszyny litograficznej EUV o wysokiej aperturze numerycznej (High-NA) od ASML z 0,33 NA. Jednak, sądząc po wieściach Scottena Jonesa, wprawdzie ta opcja może zapewnić pewną przewagę konkurencyjną, to oczekuje się, że wkrótce dostanie ją TSMC (miesiąc po Intelu), więc prym w tej kwestii może nie być tak oczywisty.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Czy modułowe rozwiązanie procesowe zdąży na czas?

    Podczas spotkania z inwestorami firma Intel przedstawiła również informacje o tym, jak zamierza tak szybko osiągnąć wysoki poziom zaawansowania procesu. Oprócz powrotu talentów i dobrych relacji z dostawcami marka wprowadziła tak zwaną: „architekturę projektowania modułowego”, którą nazwała: „Tick-Tock” (ang. tik-tak, jak zegarek). Nie jest to tym samym, co plan aktualizacji tik-tak wzmiankowany dla wcześniejszych procesorów Intela. Tutaj główne skalowanie skoku tranzystora nazywane jest węzłem: „tik”, a: „tok” odnosi się do opartych na nim optymalizacji i udoskonaleń — wspominanej powyżej w tekście połowie nowej generacji procesu produkcyjnego. Intel 4 i Intel 20A to aktualizacje: „tik”, Intel 3 i Intel 18A to węzły: „tok”.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Aby mieć pewność, że uaktualnienia procesów nie będą: „wąskimi gardłami” rozwoju, firma uprościła przepis opracowywania nowych technologii i uwzględniła niektóre zmienne dotyczące innowacyjności, wykonania i przewidywalności. Innymi słowy, różne elementy wdrażania procesu powinny być w większym stopniu oddzielone od siebie, czy wręcz niezależne, aby postęp pewnej części nie wpłynął na aktualizację całości. Na przykład, projekty komponentów sygnałowych, zasilania i części tranzystorowej mogą być wykonane przez odmienne zespoły, aby zrealizować: „modularyzację” procesu tworzenia nowej technologii. Weźmy na przykład PowerVia — sieć zasilania z tyłu. Mówiąc prościej, większość istniejących rozwiązań umieszcza warstwy zasilania i sygnału w tym samym stosie interkonektów w układzie scalonym. Podczas gdy, korzystając z technologii PowerVia, wszystkie części zasilające lokowane są za tranzystorami, co nie tylko pozwala na zagęszczenie połączeń sygnałowych, ale także sprawia, że jakość prowadzenia ich jest lepsza. Dzięki temu poprawiono również parametry, takie jak opóźnienia w transmisji, a także zmniejszono rezystancję połączeń zasilających, optymalizując sprawność całego układu i redukując zużycie energii oraz zajmowaną przezeń powierzchnię.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Istnieje niestandardowa wersja węzła Intel 3, której można użyć do badania przepływu procesu, w tym testowania projektów warstw tranzystorów, połączeń sygnałowych i spajania przewodów z płytką nośną, odwracania płytki, a następnie budowania sieci zasilającej na jej tylnej stronie. Ten przebieg testów można następnie przeprowadzić całkowicie niezależnie od rozwoju tranzystora RibbonFET, a postęp tych dwóch rozwiązań jest dzięki temu mniej od siebie zależny. Ten rodzaj przebiegu o dosyć wysokim ryzyku wpłynie również stosunkowo mniej na aktualizację całego węzła procesu. Istnieją także różne zespoły pracujące nad rozwojem 20A i 18A, które powinny być częścią przyspieszonej aktualizacji technologii używanej przez Intela.

    Ponadto plan IDM 2.0 przewiduje, że firma będzie aktywniej świadczyć usługi produkcyjne dla zewnętrznych podmiotów. Na spotkaniu z inwestorami Intel wspomniał, że dostarcza tylko węzły: „tok” do świata zewnętrznego. Podczas gdy węzły: „tik” są całkowicie wewnętrzne, co ma zapewnić, że klienci projektujący chipy pod kątem wytwarzania ich w fabrykach marki otrzymają dojrzałą wersję procesu do dyspozycji. W rzeczywistości eliminuje to do pewnego stopnia ryzyko, które muszą ponosić klienci, a także pozwala zachować najnowocześniejszą technologię w ich własnych rękach.

    A co z legendarnym biznesem produkcyjnym?

    Jako ważny element planu IDM 2.0, Intel zapowiadał wcześniej, że jego fabryki będą bardziej aktywne w przyjmowaniu zamówień zewnętrznych (tzw. usługi IFS). W danym ujęciu marka mówiła o tym, jak w pełni zużytkować sprzęt produkcyjny do starszych procesów, osiągnąć bardziej wydajną konwersję i ponowne wykorzystanie zasobów, a także jak najszybciej zwielokrotnić efektywność i produktywność fabryk. Intel powiedział, że ma na tym polu duże doświadczenie, a jego zakłady oferują istotne zalety w tych obszarach.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Jedną z rzeczy, które są ważne dla marki, jest wydłużenie żywotności istniejących zasobów, co staje się cenne dla zwiększenia marży brutto. Zarówno Intel, jak i TSMC rozpoczęły uruchamianie procesów 130 nm około 2001 roku. Do tej pory TSMC nadal eksploatuje linie produkcyjne 130 nm, 90 nm, 65 nm i 40 nm, ale Intel zdecydował się wspierać tylko węzły procesowe 32 nm i nowsze. Świadcząc w większym stopniu usługi produkcyjne na rzecz zewnętrznych firm zajmujących się projektowaniem układów scalonych, osiąga się również wyższe i bardziej długoterminowe ponowne wykorzystanie zasobów, jak pokazano na powyższym rysunku. W przypadku rozrostu możliwości wytwórczych Intel podkreślał również, że powstanie więcej jego fabryk, część środków na ich budowę pochodzi z dotychczasowej działalności, pożyczek, dotacji rządowych i przedpłat klientów.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Jeśli chodzi o plany produkcyjne, Intel może bardziej skoncentrować się na rozwoju technologii w 2022 roku, w danym okresie i w kolejnych dwóch latach będzie stawiał i wyposażał fabryki na dużą skalę, choć mogą nie być do końca aktywne do chwili, gdy wymóg zwiększenia mocy produkcyjnych stanie się priorytetem. Oczywiście w czasie tych dwóch lat zostaną również zakupione narzędzia i urządzenia wytwórcze, ale głównym periodem inwestycji kapitałowych w instrumenty będą lata 2025-2026. Długoterminowy plan Intela obejmuje inwestowanie około 25% kosztów aktywów CapEx, a w odniesieniu do roku 2022 i 2023 poziom ten ma wzrosnąć do 35%. Ma to być bezprecedensowy ruch w historii firmy.

    Czy Intel wróci do pełni chwały w 2025 roku?


    Diagram po lewej stronie powyżej pokazuje czas i inwestycje kapitałowe wymagane do zbudowania różnych części fabryki. Najpierw to koszt samego budynku, który jest stosunkowo niewielkim składnikiem całkowitego nakładu, ale wymaga dłuższego czasu na realizację. Następnie jest on wypełniany sprzętem. W rzeczywistości ten schemat był praktykowany w TSMC od dłuższego czasu. Inwestycje CapEx zostaną częściowo skompensowane przez takie składniki jak dotacje rządowe i zaliczki od klientów. Jednak, jak podkreślił Intel — jeśli ta część środków zrównoważy większą nadwyżkę, marka będzie nadal dokonywała dalszych inwestycji CapEx.

    Przejęcie Tower (i wcześniejsze pogłoski, że Intel rozważa podjęcie GlobalFoundries) może w rzeczywistości zapewnić duży wzrost w zakresie działalności produkcji kontraktowej. Niedawne przechwycenie Tower wzbogaciło technologię węzłów poza najnowocześniejszym procesem. Jednocześnie, jeśli chodzi o PDK, Intel zawsze bazował na modelu operacyjnym opartym na IDM, więc przepływy jego procesów zoptymalizowane były pod kątem potrzeb wewnętrznych. Możliwości zakupionej firmy mogą nadrobić wrodzone braki w zakresie usług zewnętrznych Intela, a dodatkowo Tower oferuje procesy RF CMOS, krzemowo-germanowe układy scalone, czujniki obrazu CMOS, SOI itp.

    Po przejęciu Tower, Intel powiedział, że obecnie na świecie są tylko dwie fabryki, które obejmują węzeł technologiczny w skali mikronowej i jednocześnie technologie procesowe < 10 nm. Jednym z nich jest oczywiście TSMC. Intel wyraźnie wskazuje ten brand jako swojego bezpośredniego konkurenta dla własnych usług produkcyjnych urządzeń półprzewodnikowych. Mówi się, że w ubiegłym roku przychody Intela z tytułu wytwórstwa sięgnęły 800 milionów dolarów, jednakże nie jest wiadome, jaka jest konkretnie struktura tych przychodów. Obecni główni klienci usług produkcyjnych marki to między innymi Cisco Silicon One, Amazon, Qualcomm i agencje rządowe USA.

    Czasy się zmieniają, kultura też

    Artykuł z SemiAnalysis z zeszłego miesiąca wspomniał również o zmianie kultury korporacyjnej Intela i poruszył interesującą kwestię: w połowie 2010 roku proces produkcji półprzewodników marki, wciąż wyprzedzał konkurencję o kilka lat. W tym czasie firma była dość potężna i ignorowała dostawców sprzętu. Jak wszyscy wiemy, główną cechą procesu 10 nm jest wprowadzenie materiałów kobaltowych. W danym okresie przedsiębiorstwo Applied Materials w Stanach Zjednoczonych ostrzegło Intela, że konkretny proces nie jest w pełni gotowy, ale firma w ogóle zignorowała te doniesienia. Oczywiście nie można powiedzieć, że trudności w produkcji procesu 10 nm muszą być związane z zastosowaniem materiałów kobaltowych, ale Intel wiedział o potencjalnych trudnościach… Teraz sytuacja ma być zupełnie inna. Obecnie Intel będzie aktywnie kładł nacisk na współpracę z firmami zewnętrznymi dostarczającymi mu swoje artykuły, które będzie wykorzystywać jako surowce czy półprodukty lub technologie procesowe. Na przykład przedsiębiorstwo wspomniało o aktywnej współpracy z ASML. Firma ta pomaga Intelowi rozwiązać problem masowej produkcji z wykorzystaniem litografii EUV. Intel stał się pierwszą marką, która uzyskała dostęp do systemów EUV High-NA.

    „Korzystamy nie tylko z doświadczenia ekspertów w odniesieniu do obszaru urządzeń, ale także z przestrzeni EDA i przechodzimy do standardowych instrumentów projektowych i pakietów PDK... To nowy Intel, który jest bardziej otwarty i proaktywny niż wcześniej” — pisze firma. Z drugiej strony doniesienia o powrocie: „talentów” do marki w ubiegłym roku są dość powszechne. We wspomnianym okresie Intel rozszerzył swoją rekrutację o ponad 17 000 osób, więc widać, że zmiany rzeczywiście zachodzą. Patrząc na biznes PC Intela jako osobny mikrokosmos, uda się dostrzec, że na tym rynku marka powinna radzić sobie znacznie lepiej obecnie niż w zestawieniu z dwoma minionymi latami, jako że procesory Alder Lake 12-tej generacji w końcu odzyskały trochę pod względem wydajności. Można powiedzieć, że Intel został zdeklasowany przez AMD i Apple kolejno w zeszłym roku i 12 miesięcy wcześniej. Jednak do 2025, rynek procesorów do komputerów PC będzie raczej polem walki, gdzie rywalizować między sobą będą różni gracze, z których każdy ma swoje mocne strony, więc trudno Intelowi będzie wygrać w krótkim czasie.

    Na spotkaniu inwestorów firma już wyczekiwała na CPU do komputerów PC z rdzeniem 16-tej generacji (Lunar Lake, produkowane w technologii Intel 18A), oferując bardzo dobrą perspektywę. Autor uważa, że plan działania ogłoszony przez Intela ma raczej dać inwestorom poczucie bezpieczeństwa, a rzeczywisty zamysł na rozwój nie jest naprawdę tak radykalny. Nadal istnieje duża niepewność na rynku oraz względem możliwości firmy w odniesieniu do najbliższych kilku lat. Na przykład produkcja procesorów graficznych, które są już gotowe do wdrożenia na dużą skalę — zarówno dla użytkowników indywidualnych, jak i centrów danych. To coś zupełnie nowego dla marki. W konkurencyjności na rynku procesorów serwerowych przedsiębiorstwo wciąż znajduje się w gorszej sytuacji niż AMD. Nowo otwarte pole bitwy — IPU w dziedzinie sieci — jest pełne nowych możliwości...

    Marka wysyła bardzo pozytywne sygnały dla siebie i dla rozwoju rynku: podstawą powrotu na tron w 2025 roku jest ścisłe przestrzeganie przygotowanego planu. To ogromna szansa, ale także trudna do przejścia ścieżka i duże wyzwanie.

    Źródło: https://www.eettaiwan.com/20220307nt61-will-intel-return-to-glory-in-2025/

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11090 posts with rating 9405, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Optex
  • #2
    fred4u
    Level 26  
    Dominacja Intela to przede wszystkim semi-monopol na architekturę x86, którą potrzebowali WSZYSCY.
    Obecne systemy operacyjne potrafią skutecznie działać w oderwaniu od fizycznego sprzętu - można uruchamiać oprogramowanie binarne x86 na innych architekturach.
    To oznacza, że Intel będzie zmuszony grać w warunkach realnej rynkowej konkurencji - kto zaoferuje więcej możliwości (moc obliczeniowa, energooszczędność, inne...) za lepszą cenę, ten zdobędzie kontrakt. Skończą się w ten sposób tłuste marże.
    Ostatnim bastionem Intela jest Microsoft - póki nie wyposaży Windowsów w natywne warstwy abstrakcji CPU (a'la Rosetta Apple'owska), muzyka gra dalej. Obstawiam silne naciski i zachęty dla Redmond, ale z drugiej strony Microsoft mógłby wypuścić swoje "windows chipy" -- a'la Apple M1 czyli rdzeń Arm z odpowiednio skrojonymi peryferiami.
    Będzie ciekawie.
  • Optex
  • #3
    User removed account
    Level 1  
  • #4
    Sebek6543210
    Level 9  
    Cokolwiek się nie stanie mam nadzieję, że w końcu rynek procesorów nieco się poprawi. Aktualnie od ładnych paru lat wzrost mocy obliczeniowej nie był jakiś piorunujący i spokojnie można było na kilkuletnim laptopie działać, o ile ten obsługiwał dyski SSD i odpowiednią ilość pamięci RAM. Może w końcu uda się też pogodzić sporą wydajność w razie potrzeby i działanie w oszczędnym trybie cały dzień pracy na baterii.