半導体メーカーのIntelは、次世代プロセッサアーキテクチャで採用されるIntel 18A-P製造技術について、初の具体的な性能結果を発表した。Hot Chipsイベントで示された技術情報によると、同社は量産段階にあるシリコンチップにおいて、0.5ボルトの低電圧下で動作周波数を30％向上させた。同様のアーキテクチャを持つFinFETプロセッサとの直接比較では、RibbonFETベースのRibbonFET (GAA)と、背面からの電力供給であるPowerViaを組み合わせて使用した場合、高電圧レベルでも二桁台の性能向上を達成した。
Kantan Video · 画像：Intel / YouTube
先進的なトランジスターアーキテクチャと低抵抗構造
Intel 18A-Pプロセスは、基本となるIntel 18Aアーキテクチャと比べ、同じ消費電力で9％を超える性能向上、または同じ性能レベルで18％を超える省電力を実現する。プラットフォームに搭載されたPower Boost技術は、二重接点を備えた独自アーキテクチャによって、超低抵抗の接続を形成する。
この構造により、NMOSコンポーネントの外部抵抗を20％、PMOSコンポーネントの外部抵抗を12％低減する。
このプロセスには、チップ上の発熱問題の解消を目的とした革新技術も含まれている。層間の熱伝導率を50％向上させる一方、プロセッサーパッケージ全体の熱抵抗について20％から40％の改善を実現する。これにより、高負荷時の周波数安定性の維持に貢献する。
金属層と今後のロードマップ
接続遅延と配線混雑を低減するため、チップ設計に2つの追加の粗い金属層が組み込まれた。金属スタックの上部に配置された低抵抗配線により、1.1ボルトの電圧で周波数を3％向上させ、0.65ボルトの電圧レベルで2％の省電力を実現する。同社は、エアギャップを備えたルテニウム接続や、垂直ロジック積層技術に関する研究も継続している。
Diamond RapidsとNova Lakeのアーキテクチャは順調に進行
Intel 18A-P製造プロセスの初期成果は、データセンターおよびコンシューマー分野のフラッグシッププロセッサーにおいて明らかになる。
同社のサーバー分野では、最大256コアまでスケールする構成を特徴とするIntel Xeon 7 Diamond Rapidsプロセッサーが、このアーキテクチャのもたらす利点を直接享受する。接続ユニットをパッケージの中央に配置することで、すべてのコアから均等にメモリーへアクセスできるようになる。
デスクトップおよびモバイルプラットフォームで使用されるIntel Nova Lakeプロセッサーファミリーは、新たな製造ノードがもたらす周波数と電力効率の向上をユーザーに提供する。両プラットフォームは、量産化の工程において予定どおり進んでいると報告されている。