Довольно долго определяемая так называемым законом Мура тенденция к удвоению плотности размещения транзисторов на полупроводниковых чипах каждые полтора-два года определяла темпы развития вычислительной техники в целом. Компания Intel утратила лидерство в этой сфере, но обещала вернуть его к середине десятилетия. Независимые эксперты предрекают, что по некоторым критериям Intel сможет сделать это уже в 2024 году.
Источник изображения: TSMC
По крайней мере, на этом настаивает ресурс WikiChip Fuse по итогам докладов представителей TSMC, касающихся прогресса по освоению литографических норм 3-нм семейства. Известно, что TSMC в рамках этого семейства предложит не менее пяти разновидностей техпроцесса, но о свойствах первых двух — N3B и N3E — уже можно говорить с некоторой степенью уверенности.
Напомним, по техпроцессу N3B компания TSMC, как ожидается, уже осваивает выпуск 3-нм процессоров Apple, которые появятся в новом поколении iPhone этой осенью и компьютерах Mac в форме чипов серии M3. Широкого применения техпроцесс N3B не получит, и основная часть клиентов TSMC будет дожидаться запуска в массовое производство техпроцесса N3E, который намечен на следующее полугодие. Не исключено, что клиентом TSMC в рамках технологии N3E станет та же NVIDIA, основатель которой на днях сделал соответствующие заявления.
Компания Intel давно считала несправедливой собственную систему обозначения техпроцессов, а потому некоторое время назад перешла на более абстрактную шкалу, которая позволяет проще сопоставлять её техпроцессы с предложениями конкурентов. Intel 4, например, может сравниваться с техпроцессами TSMC серии N3. Сугубо по плотности размещения транзисторов в логических блоках чипов обе компании могут достичь паритета уже в этом году, поскольку она в обоих случаях приблизится к 125 млн транзисторов на квадратный миллиметр площади.
Само собой, в рамках техпроцессов серии N3 тайваньская TSMC может постепенно поднять показатель плотности до 215 млн транзисторов на квадратный миллиметр, но и Intel не будет стоять на месте. По оценкам экспертов, уже в рамках техпроцесса Intel 20A она сможет обойти TSMC по плотности размещения транзисторов на чипе. Фактически, если это случится даже к концу 2024 года, то компании удастся подкрепить на практике обещания генерального директора Патрика Гелсингера (Patrick Gelsinger) вернуть технологический паритет к 2024 году и обеспечить превосходство над конкурентами в 2025 году, причём с небольшим опережением графика.
Как показывает проведённый WikiChip Fuse анализ, у компании TSMC не всё благополучно в сфере литографии, поскольку каждая новая ступень технологии порождает свои вызовы и трудности. Плотность размещения транзисторов в ячейках памяти типа SRAM, которая формирует кеш в современных процессорах, у этого контрактного производителя в рамках семейства технологий N3 относительно N5 вообще не выросла. Стало быть, разработчикам процессоров будет не так просто увеличивать объём кеш-памяти в своих решениях, если это потребуется сделать в рамках 3-нм технологии. Выпускать продукцию по техпроцессам семейства N2 тайваньская компания начнёт не ранее 2025 года, поэтому у Intel в следующем году при сохранении существующих темпов прогресса в сфере литографии появится повод для заявлений о достижении технологического превосходства над основным конкурентом. До конца десятилетия, напомним, Intel также рассчитывает превратиться во второго по величине контрактного производителя чипов в мире.