Intel: arriva la "Angstrom Era"

Intel mette in campo diverse innovazioni tecnologiche per tornare ad essere, già nel giro di cinque anni, leader nella produzione di processori e chip

Tecnologie
In assai poco tempo, considerando l'inerzia inevitabile di una grande azienda come quella di cui è CEO, Pat Gelsinger sta dando un nuovo volto a Intel. Certo conta che Gelsinger stesso venga dalla scuola tecnologica di Intel. E probabilmente anche il fatto che abbia riportato a bordo oppure in prima fila alcuni manager di lungo corso della società. Fatto sta che un'azienda che solo qualche mese fa appariva all'inseguimento dei concorrenti e delle loro tecnologie ha prima affermato di volersi riprendere il ruolo tradizionale di guida nel mondo dei processori e delle tecnologie collegate - "the leading provider of silicon globally", recita il mantra IDM 2.0 - e poi, ed è qui la novità, ha spiegato come intende farlo a breve.

Da qui al 2025, per la precisione, puntando su una serie di tecnologie che la traghetteranno nella "Angstrom Era". L'era cioè in cui la precisione delle tecnologie di microlitografia si misurerà in angstrom e non più in nanometri. Un salto di un fattore dieci: non male per un produttore che sino a qualche tempo fa tutti, o quasi, accusavano di non riuscire più a mantenere il ritmo dettato dalla Legge di Moore. Che Intel l'aveva fondata.

La Legge di Moore "è viva e sta bene", sottolinea invece Pat Gelsinger per spiegare il futuro tecnologico di Intel. Che inizia in realtà complicando un po' le cose in quanto a termini che indicano l'evoluzione dei sistemi di produzione dei chip. L'opinione di Intel è che riferirsi alla precisione in nanometri nella "incisione" di transistor nei wafer di silicio sia un elemento di confusione. Perché ad aumentare l'efficienza dei transistor - e quindi in ultima analisi la potenza e l'efficienza dei chip - contribuiscono anche altre scelte progettuali.
intel accelerated pat gelsinger 1Così Intel dice addio alle classiche indicazioni per nanometri e adotta una più semplice indicazione numerica. Intel 7 per una prossima generazione di inizio 2022 che porterà un miglioramento prestazionale (performance per watt) del 10-15% rispetto agli attuali transistor SuperFin da 10 nanometri. Intel 4 per la generazione di fine 2022 con un ulteriore miglioramento del 20%. Intel 3 per la produzione di fine 2023 che sarà più performante del 18% rispetto alla precedente. E poi Intel 20A, dove quella A è il ritorno di una unità di misura per segnare, nel 2024, l'ingresso nella Angstrom Era dei semiconduttori. Nel 2025 - con i concorrenti a questo punto alle spalle, ritiene Intel - arriverà l'ulteriore generazione 18A.

"Abbiamo un percorso di innovazione chiaro per il prossimo decennio", spiega Gelsinger: "finché la tavola degli elementi non si esaurirà la Legge di Moore non sarà finita". E quella che il CEO chiama "la magia del silicio" dovrebbe ora riportare a Intel la possibilità di fare salti decisi di performance ogni anno. Con la consueta sequenza di denominazioni "geografiche" da imparare a memoria. Le prime famiglie Intel 7 saranno denominate Alder Lake per i processori client e Sapphire Rapids per i prodotti da data center. Intel 4 porterà le famiglie Meteor Lake e Granite Rapids. Dopo, le denominazioni non sono ancora state definite.

Il salto Intel 20A

La vera stella dell'innovazione della casa di Pat Gelsinger è Intel 20A, che viene presentata come un salto epocale nella realizzazione dei semiconduttori. Si basa infatti su una architettura dei transistor nuova, battezzata RibbonFET, e su un nuovo approccio per il trasferimento di energia nei semiconduttori, denominato PowerVIA.

PowerVIA è la risposta ad un problema nella realizzazione dei chip: le microscopiche "linee elettriche" che portano energia ai transistor si trovano tradizionalmente sopra i transistor stessi, il che porta problemi di interferenza tra - banalizzando - linee di alimentazione e linee che trasportano i segnali collegati all'elaborazione binaria. Con PowerVIA i microcircuiti di alimentazione sono completamente spostati "sotto" lo strato dei transistor. Separando le due reti microscopiche, le prestazioni dei transistor migliorano e, di conseguenza, quelle dei chip. È un approccio che Intel sta testando da qualche anno e che debutterà ufficialmente con Intel 20A, anche se sarà testato con le generazioni precedenti di chip per evitare che sorgano problemi quando 20A entrerà nella fase di produzione massiva.
intel process technology innovations timelineRibbonFET è la prima evoluzione nella progettazione dei transistor che Intel presenta dopo l'approccio FinFET di una decina di anni fa. Comporta una modifica nel posizionamento del gate dei transistor, che si trova ora tutt'intorno al canale. Questo secondo Intel garantisce velocità di commutazione del transistor molto più elevate e quindi una maggiore potenza di calcolo. I canali inoltre sono posizionati uno sull'altro e non affiancati, il che permette una maggiore densità dei transistor a parità di superficie. Una ulteriore evoluzione di RibbonFET rispetto alla implementazione attuale consentirà l'ulteriore salto da Intel 20A a 18A.

Con tutto questo "Intel è tornata", sintetizza Pat Gelsinger. Ma sa anche bene che la tecnologia non basta, bisogna anche dimostrare di essere partner affidabili e prevedibili. Presentare un percorso evolutivo come quello che va da oggi al 2025 serve anche a questo: dare la ragionevole certezza che le evoluzioni tecnologiche arriveranno sul mercato in tempi certi e brevi.
intel accelerated ribbonfetUna affidabilità che avrà sempre più un valore critico, visto lo stato del mercato dei semiconduttori. La produzione non riesce a seguire la domanda ed è troppo dipendente dagli impianti in Cina o comunque in Oriente. Pat Gelsinger sottolinea, in un'ottica anche geopolitica e non solo economica, che ora Intel ha attiva una pipeline "lab to fab" tutta statunitense in cui la ricerca, lo sviluppo e la produzione di semiconduttori avvengono completamente negli USA. Un approccio che sarà rafforzato con ulteriori investimenti miliardari in impianti, investimenti che toccheranno anche l'Europa per avere una capacità produttiva geograficamente equilibrata.

E, sottolinea Gelsinger, non sarebbe male se sia negli Stati Uniti sia in Unione Europea aumentassero gli sforzi delle autorità nel favorire sviluppi come questi. In fondo, è un vantaggio per tutti e non solo per Intel, dato che sempre più quest'ultima si propone come produttore per altri con gli Intel Foundry Services. Che hanno conquistato come nuovo cliente nientemeno che AWS. Certamente un ottimo inizio.
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