Intel doveva produrre chip a 10 nanometri in volumi dalla seconda metà del 2016, ma come tutti sappiamo ciò non è avvenuto. I primi processori prodotti in massa, quelli destinati ai computer mobile e desktop, arriveranno nel 2019 inoltrato. Per le soluzioni dedicate ai server bisognerà attendere il 2020.
Questo ritardo ha permesso al resto dell'industria di recuperare il gap esistente, e ha messo gli ingegneri dell'azienda in difficoltà, facendo saltare le roadmap prestabilite e costringendoli a fare di necessità virtù, spremendo il processo produttivo a 14 nanometri a più non posso.
In attesa di capire come saranno i chip 10 nanometri, Intel ha ammesso di recente nel corso della Nasdaq Investor Conference di aver "sottostimato la sfida" insita nel nuovo processo produttivo, assicurando però che nonostante i problemi "gli obiettivi di consumo, prestazioni e densità di transistor rimangono gli stessi".
Murthy Renduchintala, presidente del Technology, Systems Architecture & Client Group e chief engineering officer di Intel, ha inoltre fatto intuire nel suo discorso che i 10 nanometri potrebbero essere un processo produttivo dalla vita non molto lunga, con un rapido passaggio ai 7 nanometri, in linea con i piani originali. Insomma, con i 10 nanometri in arrivo nel biennio 2019-2020, verrebbe da pensare a un passaggio ai 7 nanometri non prima del 2022, ma a quanto pare l'azienda potrebbe anticipare i tempi, portandosi più vicina alle tempistiche di un tempo, che parlavano di 2020/2021.
"I 7 nanometri sono portati avanti da un team differente e rappresentano uno sforzo perlopiù separato. Siamo piuttosto felici dei nostri progressi sui 7 nanometri - anzi, sono molto soddisfatto dei nostri progressi sui 7 nm. Penso che abbiamo appreso un sacco di lezioni dall'esperienza con i 10 nm e definito un differente livello di ottimizzazione tra densità di transistor, consumi, prestazioni e prevedibilità delle tempistiche. Perciò siamo molto concentrati nell'avere i 7 nanometri in linea con i nostri piani originali interni".
Parlando di esperienza maturata sui 10 nanometri, Renduchintala fa riferimento anche agli obiettivi che Intel si era fissata. L'azienda perseguiva inizialmente un fattore di scaling pari a 2,7 volte, e ha cercato di raggiungerlo affidandosi alla litografia deep ultraviolet (DUVL) con laser operanti su una lunghezza d'onda di 193 mm. Per creare chip a 10 nanometri Intel ha dovuto fare pesante affidamento sul multipatterning e questo è stato il vero problema che ha rallentato la messa a punto del processo produttivo.
Con i 7 nanometri invece l'azienda si affiderà alla più recente litografia Extreme Ultraviolet (EUV) per creare i propri chip e punterà a un fattore di scaling più modesto, vicino 2x. L'EUV sarà usato solo per alcuni layer, riducendo l'uso del multipatterning ad alcuni layer metallici, semplificando così la produzione e accorciando i tempi.
"Se guardate ai 7 nanometri", ha spiegato Renduchintala, "sarà un momento in cui avremo l'EUV nella matrice produttiva. E perciò, ritengo che questo ci darà la possibilità di ritornare in un certo senso alla tradizionale cadenza dettata dalla Legge di Moore di cui parlavamo in passato. Con i 7 nanometri torniamo più a un fattore di scaling più vicino a 2x [...] e poi avanzeremo verso quell'obiettivo".
Finora Intel ha annunciato un solo impianto a 7 nanometri, la Fab 42 in Arizona, ma anche altri impianti prima o poi saranno convertiti. Per quanto riguarda invece l'attuale situazione di shortage produttivo a 14 nanometri, Renduchintala ha spiegato che l'azienda ha aumentato gli investimenti in macchinari e linee produttive a 15,5 miliardi di dollari nel 2018.
Questo lascia trasparire che Intel ha messo sul piatto altri 500 milioni di dollari un solo impianto a 7 nanometri, la Fab 42 in Arizona. La fortuna è che la maggior parte di quei soldi è stata impiegata per convertire nuovi macchinari produttivi all'attuale produzione. Quei macchinari saranno poi riusati per la produzione a 10 nanometri e oltre.