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Neural Arrays + Radiance Cores: So sollen PlayStation 6 und Radeon ein neues Level erreichen


Sony und AMD haben über zukünftige GPU-Technologien gesprochen, die ML-Algorithmen wie FSR oder PSSR sowie Ray- und Pathtracing auf ein völlig neues Level heben sollen: Neural Arrays, Radiance Cores und Universal Compression. Die PlayStation 6 dürfte die erste Spielkonsole damit sein, aber auch Radeon und Co. werden versorgt.

„From Project Amethyst to the Future of Play“

Präsentiert wurde die „gemeinsame Vision“ unter dem Arbeitstitel „Project Amethyst“ von AMDs Jack Huynh, Leiter der Computing and Graphics Group, und Mark Cerny, Lead Architect PS5 und PS5 Pro. Drei Neuigkeiten auf Ebene der GPU, die ganz neue Software-Möglichkeiten schaffen sollen, werden explizit genannt.

In „ein paar Jahren“ in einer Konsole

Aktuell würden sie lediglich als Simulation existieren, aber „in ein paar Jahren“ werden sie hoffentlich „in einer zukünftigen Konsole“ zum Einsatz kommen, so Cerny; gemeint sein kann eigentlich nur die PlayStation 6 (für Ende 2027?). Und Huynh fügt an: Die Technologien werden allen GPUs von AMD zugute kommen, also auch Radeon als dGPU und iGPU. Aber um welche neuen Technologien geht es?

1. Neural Arrays

AMD und Sony wollen in Zukunft dafür sorgen, dass die Tausenden Shader einer GPU nicht mehr voneinander losgelöst, sondern koordinierter zusammen arbeiten können. Denn der aktuelle Ansatz setze voraus, dass jede an den Shader gestellte Aufgabe in möglichst kleine, unabhängige Happen zerlegt wird, was Ineffizienzen schafft und damit viel Leistung kostet. Insbesondere mit Blick auf Machine Learning bedeutet der aktuelle Ansatz auch, dass gewisse Aufgaben gar nicht an die GPU gestellt werden können, weil sie sich nicht so weit herunterbrechen lassen, oder das überhaupt nicht mehr effizient abbildbar wäre.

1. Neural Arrays sollen ganz neue ML-Fähigkeiten ermöglichen
1. Neural Arrays sollen ganz neue ML-Fähigkeiten ermöglichen (Bild: Sony)

Die von Sony und AMD entwickelte Technologie, die es besser machen soll, ist „Neural Array“. Sie sieht vor, dass zwar nicht jeder Shader mit jedem Shader kommunizieren kann („Das wäre ein Kabelmanagement-Alptraum“), aber jede CU mit jeder Shader-Engine – und zwar direkt am Front-End vorbei. Ein Neural Array wird so zur „Single Focus AI Engine“ und kann „einen großen Anteil des Bildes in einem Rutsch“ bearbeiten. Das soll besseres FSR, besseres PSSR (FSR wird PSSR ab 2026 aber wohl ablösen), besseres Ray Regeneration und ganz neue ML-Fähigkeiten möglich machen.

Und das sei immer wichtiger, denn auch Sony und AMD haben – wie zuvor Nvidia – der eigenen Aussage nach erkannt: „Brute Force“, also das Rendern jedes Pixels auf klassischem Wege, ist in eine Sackgasse gekommen.

2. Radiance Cores

Eine zweite Neuerung auf GPU-Ebene sollen die Radiance Cores werden, die – losgelöst von den Shadern – das gesamte Ray-Traversal durch die BVH-Struktur übernehmen. AMD geht hier in Zukunft also den Weg von Nvidia und lagert dieses rechenintensive Thema sogar in einen eigenen Hardware-Block aus. Darüber hinaus soll die BVH-Struktur (Bounding Volume Hierarchy), mit der ermittelt wird, welche Gegenstände von Strahlen getroffen werden und welche nicht, flexibler und effizienter ausgelegt werden können – auch das erinnert an Nvidias Ansätze bei Ada Lovelace und Blackwell.

2. Radiance Cores sollen Ray- und Pathtracing beschleunigen
2. Radiance Cores sollen Ray- und Pathtracing beschleunigen (Bild: Sony)

3. Memory Compression

Ein weiterer Flaschenhals der aktuellen Architektur ist die Speicherbandbreite. Auch hier will AMD mit Sony, aber auch für die eigenen GPUs, einen wichtigen Schritt machen: Statt nur die Texturen (über deren Farben) zu komprimieren (Delta Color Compression, DCC), soll Universal Compression jeden Datentyp, der zum Speicher oder vom Speicher geschickt wird, komprimieren können. Und das kommt auch wieder den Neural Arrays und den Radiance Cores zugute.

3. Universal Compression soll effektiv viel höhere Speicherbandbreiten bieten
3. Universal Compression soll effektiv viel höhere Speicherbandbreiten bieten (Bild: Sony)



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Intel Clearwater Forest mit 288 Kernen im Detail


Bei Clearwater Forest nutzt Intel erstmals das neue Die-Stacking im X3D-CPU-Stil. Die neuen Xeon 6+ sind damit ein Schritt in die Zukunft, denn die Technologie wird bald in weitere Bereiche vordringen – einschließlich PC-Chips. Für Server sind damit zum Auftakt bis zu 288 schnellere Kerne möglich.

Viele Kerne mit einem Server-Prozessor bereitzustellen, funktionierte in den letzten Jahren nur noch über Tiles bzw. Chiplets: Viele relativ kleine, aber immer gleiche Chips wurden zusammen auf dem Package vereint, die Summe ihrer Chips ergab den Vollausbau des Prozessors. Bis zu 16 Chiplets kamen bis dato auf einem Package zum Einsatz – bei AMD. Und um dennoch sehr viel L3-Cache anzubieten, wurde er auf oder unter die Chiplets gelegt – bei AMD.

Auch Intel hatte mit Sierra Forest-AP zuletzt Xeon-CPUs mit bis zu 288 Kernen geboten. Doch sie lagen in zwei großen 144-Chips vor. Mit Clearwater-Forest geht Intel jetzt dem AMD-Weg. Wie bei Panther Lake (Details) setzen die CPU-Chiplets dabei auf Intel 18A.

Das ist Intel Clearwater Forest

  • Einsatz in bestehender Plattform (Birch-Stream-AP)
  • 288 E-Cores wie Sierra Forest-AP
  • Aufgeteilt in 12 × 24 statt 2 × 144 Kerne
  • Neue Darkmont-E-Cores
  • Großer L3-Cache im Base-Tile unter den CPU-Chiplets

Die Plattform bleibt dieselbe

Intel Clearwater Forest kommt als Xeon 6+ auf den Markt. Warum Xeon 6+? Weil die neuen Prozessoren in den gleichen Sockel wie die CPUs der Serie Intel Granite Rapids-AP alias Xeon 6 passen, die aktuelle Birch-Stream-AP-Plattform wird also weiter genutzt. Weil bei beiden CPU-Familien der gleiche I/O-Tile genutzt wird, sind auch alle Anschlüsse, Ports und PCIe-Lanes identisch.

Sechs Mal mehr Chiplets

Clearwater Forest steht im Endeffekt für die zweite Generation eines Intel-Prozessors im Profi-Bereich, der nur auf Efficiency-Kerne (E-Cores) setzt. Die erste Generation gab es als Xeon 6900E als Sierra Forest-AP bereits mit bis zu 288 Kernen für ausgewählte Kunden, zwei CPU-Tiles mit je 144 aktiven Kernen waren die Basis.

Mit Clearwater Forest geht Intel jetzt den AMD-Instinct-MI300A-Weg: Statt zwei große Dies gibt es 12 kleinere CPU-Tiles mit jeweils 24 Kernen in sechs Clustern zu 4 Kernen mit geteiltem L2-Cache.

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

Bei einem vor Ort ausgestellten Wafer sind diese Dies mit je sechs Vier-Kern-Clustern auch gut erkennbar. Selbst dieser Sechserblock ist letztlich vergleichsweise klein, der Chiplet (oder Tile-Ansatz, wie Intel ihn nennt) geht auf. Denn größere Chips mit mehr Kernen in einer neuen Fertigung zu produzieren, geht schnell auf die Ausbeute. Kleine Chips hingegen können schneller in größerer Menge voll funktionsfähig bereitgestellt werden. Das hat AMD vor Jahren bei Epyc und Ryzen und auch Instinct erkannt.

Intel Clearwater Forest im Wafer

Darkmont-Kerne wie bei Panther Lake

Neu sind aber auch die Kerne an sich. In Clearwater Forest wird Intel wie in Panther Lake neue Darkmont-E-Cores verbauen. Diese stellen gegenüber der Vorgängerlösung eine deutliche Verbesserung dar, denn Sierra Forest nutzt lediglich Crestmont-Kerne. Zur Einordnung: Für Lunar Lake und Arrow Lake im Consumer-Markt hatte Intel zwischendrin bereits Skymont aufgelegt, in der Roadmap heißt es also Crestmont -> Skymont -> Darkmont.

Mit den 17 Prozent IPC-Zuwachs von Darkmont in Clearwater Forest gegenüber Crestmont in Sierra Forest lässt sich deshalb auch erst einmal wenig anfangen, außer, dass eben die Leistung pro Takt gestiegen ist. Skymont als nicht genutzte Zwischenlösung wurde im mobilen Segment zwar mit Crestmont verglichen, dort aber in Form der extrem schwachen und kastrierten LPE-Cores, der Zuwachs lag so teils bei über 50 Prozent. Ein sauberer Vergleich war auch da nicht drin. Eventuell wird Intel dies zum echten Marktstart der Produkte mit Darkmont noch einmal nachholen.

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

Drei Base-Tiles tragen je vier CPU-Tiles

Jeweils vier der 24-Kern-Chips sitzen auf einem Intel-3-Base-Tile, davon wiederum gibt es insgesamt drei. Summa summarum werden so die 288 Kerne bereitgestellt.

Der Base Tile ist aber nicht mehr nur ein passives Element, sondern arbeitet aktiv mit – dank Foveros Direct 3D, wie im kommenden Abschnitt noch etwas näher erläutert wird.

Im Base Tile sind nicht nur die vier Speichercontroller zu finden, sondern zusätzlich auch noch beachtliche 192 MByte L3-Cache – das erinnert auf den bei AMDs X3D-CPUs inzwischen untergeschobenen 3D V-Cache.

Dank dreifacher Ausführung kommt die CPU am Ende so auf 576 MByte L3-Cache und bietet 12 Speicherkanäle. Untereinander kommunizieren die CPU-Dies auf den Base-Tiles weiterhin via EMIB, Intels eigener Bridge-Technologie.

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked
Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

Apropos Speichercontroller: Dieser kann über insgesamt zwölf Kanäle DDR5-8000 ansprechen. MR-DIMM-Support, wie er bei den großen P-Core-Prozessoren verfügbar ist, gibt es auch für Clearwater Forest wie bereits mit Sierra Forest nicht.

Der bekannte I/O-Tile sorgt für Kompatibilität mit Birch Stream

Für die Kommunikation nach außen sorgen die I/O-Tiles. Zwei davon sind verbaut, je einer an jeder Längsseite der CPU. Die bereits angesprochene Besonderheit: Es sind genau die gleichen wie bei Granite Rapids und Sierra Forest. Genau deshalb werden diese Lösungen vollständig kompatibel zu der bisherigen AP-Plattform im großen Sockel LGA 7529 sein. Erste kompatible Server hatte Intel bereits in Arizona ausgestellt.

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked
Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

Foveros Direct 3D mit Hybrid Bonding feiert sein Debüt

Mit dem neuen Serverchip feiert Intels neues Packaging sein Debüt. Der Name Foveros Direct 3D bezieht sich auf die direkte Verbindung zwischen zwei aktiven Chips in der dritten Dimension, also der Höhe. Es ist damit quasi das Gegenstück zu TSMCs 3D-Stacking, welches beispielsweise für die AMD Ryzen X3D genutzt wird. Dort wird ein aktiver Cache-Die unterhalb des eigentlichen CPU-Dies „geschoben“ und miteinander verdrahtet.

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked
Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

Ähnlich ist das nun bei Intel. Auch hier wird ein Die (Chip) mit ganz großem Cache, aber zusätzlich auch den darunterliegenden Speichercontrollern der eigentlichen CPU-Kerne platziert und mittels Hybrid Bonding, wie die Technik heißt, verdrahtet.

Der verdrahtete Base Tile kann bei Intel aber noch mehr. Da die neuen CPU-Kerne in Intel 18A Power Delivery von der Rückseite erhalten, sind im Base Tile auch die stromführenden Leitungen zu finden. Über ein Mesh kann zudem jeder Kern mit dem anderen sprechen und auf den gesamten L3-Cache zugreifen.

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked
Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

Foveros Direct ist erst der Auftakt. Schnell sollen in den kommenden Jahren Verbesserungen Einzug halten, das Stapeln noch weiter optimiert werden. In Zukunft wird es dann auch einen „Core X3D“ geben, vermutlich so gelöst aber erst mit Intel Titan Lake. Intel Nova Lake mit bLCC ( big Last Level Cache) packt Ende 2026 diesen wiederum als insgesamt größerer Chip direkt neben die CPU-Kerne. Dies hat den Vorteil, dass er direkt anliegt und statt 32 oder 36 MByte nun eben 144 MByte groß ist. Der Nachteil ist, dass der CPU-Die so viel größer wird. Da Intel 18A bis dahin aber noch fast ein Jahr reifen kann, dürfte die Ausbeute dafür zufriedenstellend sein.

Ersteindruck

Intel Clearwater Forest hat zwei große Aufgaben zu erfüllen: Die Architektur ist nicht nur die zweite Phase des Experiments mit einem E-Core-Only-Prozessor, auch führt sie neue Fertigungstechnologien und neue Packaging-Optionen ein. Auf die letztgenannte werden viele weitere Generation an Prozessoren folgen, das erste Produkt aus der Serienfertigung ebnet den Weg.

Was den Prozessor und seine Leistung angeht, dahinter bleiben im Rahmen der Vorstellung einige Fragezeichen stehen. Denn die Vergleiche, die Intel in Arizona zwischen Clearwater Forest mit 288 Kernen und Sierra Forest mit 144 Kernen anstellte, waren Augenwischerei.

Denn Sierra Forest-AP, also die Version, die ebenfalls schon 288 Kerne im gleichen Sockel wie nun Clearwater Forest bietet und auch bereits 12 Speicherkanäle anspricht, unterschlug das Unternehmen vor Ort. In der Tat wollte diese CPU zuletzt kaum ein Kunde einsetzen, sie griffen lieber zu Granite Rapids. Es gibt den Prozessor aber nun einmal, zwar nicht in Großserie und nur für gewissen Kunden, aber sie existiert.

Immerhin hat Intel wenige Stunden vor der Veröffentlichung mit einer zusätzlichen Folie gegensteuerte. Viele der genannten Leistungszuwächse fallen in diesem Duell natürlich geringer aus.

Klarstellung zum Leistungsvergleich
Klarstellung zum Leistungsvergleich (Bild: Intel)

Nichtsdestoweniger sind die einzelnen Darkmont-E-Cores deutlich stärker als zuletzt, daran besteht kein Zweifel. Auch schnellerer Speicher und der größere L3-Cache helfen ungemein. Und mit 450 Watt gegen 500 Watt positioniert sich der Neuling auch etwas effizienter.

Ob Clearwater Forest damit Erfolg haben wird, wird sich aber erst ab Mitte 2026 zeigen. Offiziell ist die finale Vorstellung für das erste Halbjahr 2026 geplant. Der Tenor auf der Intel-Veranstaltung war jedoch, dass es wohl eher gen Ende diese Zeitraums tendiert. So richtig überzeugen konnte das Paket deshalb im Ersteindruck nicht.

Intel Clearwater Forest im Detail zum ITT 2025

Data Center Strategic Overview + Clearwater Forest Unpacked (Bild: Intel)

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Intel im Vorfeld und im Rahmen einer Veranstaltung des Herstellers in Chandler, Arizona, unter NDA erhalten. Die Kosten für Anreise, Abreise und vier Hotelübernachtungen wurden von dem Unternehmen getragen. Eine Einflussnahme des Herstellers auf die oder eine Verpflichtung zur Berichterstattung bestand nicht. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.

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Dieses beliebte Modell gibt es jetzt günstiger


Auch am zweiten Prime Day 2025 dürfen Angebote von Soundcore nicht fehlen. Hersteller Anker hat sich mit den bekannten Bluetooth-Lautsprechern und Kopfhörern bereits auf dem Markt etabliert und kann vor allem mit einem ausgezeichneten Preis-Leistungs-Verhältnis glänzen. Das gilt auch für den kabellosen Lautsprecher Motion Boom Plus, der Ihr aktuell mit einem satten Rabatt abgreifen könnt.

Auch am zweiten Prime Day in diesem Jahr gibt es wieder zahlreiche Deals zu entdecken. Wie üblich ist auch Anker mit den Soundcore-Produkten am Start und bietet verschiedene Kopfhörer oder Bluetooth-Lautsprecher zu echten Kracher-Preisen an. Das gilt auch für den Soundcore Motion Boom Plus. Diesen bekommt Ihr jetzt zum Bestpreis bei Amazon.

Starker Sound und fetter Bass

Der Bluetooth-Lautsprecher (Kaufberatung) erinnert vom Design stark an einen Ghettoblaster aus den 90er-Jahren – nur eben in einer deutlich kleineren Version. Ein Haltegriff auf der Oberseite ermöglicht den einfachen Transport des knapp 2 kg schweren Speakers. Satte 80 W Gesamtleistung erzeugt das Gerät über seine zwei 30-W-Tieftöner und zwei 10-W-Hochtöner. Hinzu kommt die BassUp-Technologie, die laut Hersteller für einen klar hörbaren Bass sorgen soll.

Ein schwarzer Anker Soundcore Motion Boom Plus Bluetooth-Lautsprecher, der im Wasser schwimmt.
Der soundcore Motion Boom Plus von Anker kann sogar zeitweise unter Wasser überleben! / © Anker

Ein integrierter USB-C-Port ermöglicht zudem das Aufladen Eures Smartphones, wodurch der soundcore Motion Boom Plus zu einer ziemlich wuchtigen Powerbank mutieren kann. Eines der Highlights ist jedoch die versprochene Akkulaufzeit von bis zu 20 Stunden. Diese hängt natürlich stark von der Nutzung ab, allerdings sollte die nächste Party damit problemlos überstanden werden. Über die App könnt Ihr zudem den Equalizer einstellen. Eine IP67-Zertifizierung gewährt zudem einen Schutz vor Staub und Wasser.

Soundcore Motion Boom für 60 Euro: Lohnt sich das?

Die unverbindliche Preisempfehlung der Musikbox liegt derzeit bei 136 Euro. Hier setzt Amazon den Rotstift an und streicht kurzerhand 34 Prozent. Dadurch zahlt Ihr nur noch 89,99 Euro. Laut Preisvergleich gibt es aktuell kein besseres Angebot im Netz. Falls Ihr also vorhabt Euch einen neuen Bluetooth-Lautsprecher anzuschaffen und wollt zudem nicht auf eine gute Leistung in Verbindung mit einem stabilen Design verzichten, solltet Ihr diesen Deal definitiv genauer unter die Lupe nehmen.

Was haltet Ihr von dem Angebot? Habt Ihr bereits Geräte von soundcore im Einsatz? Lasst es uns in den Kommetaren wissen!



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ComputerBase in den Reinräumen von Intels Fab 52


Heute wird Intels nagelneue Fab 52 offiziell eröffnet. Sie fertigt Intel Panther Lake (Details) und Clearwater Forest in Intel 18A – also in Großserie! Bis dahin war es ein beschwerlicher Weg; der Campus in Chandler, Arizona, hat schon so einiges durchgemacht, aber auch noch viel vor. ComputerBase hat sie im Bunny Suit besucht.

Zu Besuch in der Intel Fab 52

Alles andere als normal

Halbleiterhersteller lassen sich ungern in die Karten sehen, schon gar nicht in die neuesten Anlagen sollen Personen gelangen, die dort nicht hingehören. Selbst bei Intel werden die meisten Angestellten, auch wenn sie zum Teil schon Jahrzehnte dort arbeiten, eine Fab nie von innen sehen.

Für ausgewählte Medienvertreter gab es jetzt allerdings die berühmte Ausnahme, denn Intel will zeigen: Intel 18A läuft in Großserie an – eine Notbremse wie auf den letzten Metern bei Intel 20A gibt es dieses Mal nicht.

Konkret lud Intel Medienvertreter und Analysten in der vergangenen Woche nach Arizona in die Fab 52, die heute offiziell die Serienproduktion der Intel-18A-Chips für Panther Lake und Clearwater Forest aufnimmt.

Intels Ocotillo Campus mit Fabs und mehr von außen
Intels Ocotillo Campus mit Fabs und mehr von außen

Einblicke auch im Podcast-Format

Neben dem nachfolgenden Bericht hat sich Volker diese Woche gemeinsam mit Jan im Podcast über seinen Besuch in der Intel Fab 52 unterhalten. Wie es sich angefühlt hat, in den Bunny Suit zu steigen oder vom Werksleiter mitten im Reinraum den Schuh neu gebunden zu bekommen, gibt es in CB-Funk #139 ab Minute 39:10 zu hören.

Die Intel Fab 52

Intels Historie am Standort

Baubeginn der Fab 52 war 2021. Mit der Eröffnung heute sind letztlich rund vier Jahre vergangen, was für eine State-of-the-Art-Fab ein ziemlich normales Zeitfenster darstellt. Die Fabrik steht in Chandler, Arizona, quasi einem Vorort südlich von Phoenix. Intel ist dort bereits seit 1980 vertreten. 1990 ging es dann richtig los: Fab 12 als hochmoderne Anlage wurde an der Ocotillo Site (OC), wie der Campus heißt, errichtet, Fab 22 folgte rasch und wurde bereits 1996 eröffnet. Anfang der 2000er gab es die nächste Erweiterung: Fab 32. Danach wurde es ruhiger.

Fab 42 war als Riesenprojekt ab 2011 geplant, dann jedoch aufgrund der schwachen wirtschaftlichen Lage nicht ausgerüstet worden. 2017 holte Intel den Bau wieder aus dem Winterschlaf und stellte ihn für 7 Milliarden US-Dollar fertig. Unter Pat Gelsinger und dem neuen Foundry-Ansatz kamen 2021 dann die Pläne für Fab 52 und 62 hinzu.

Heute baut Fab 42 Intel-7-Lösungen (10 nm), Fab 52 nebenan nun die neuen 18A-Chips. Und Fab 62 ist im Rohbau fertig, aber noch nicht ausgerüstet. Sollten alle Module, wie die Ausrüstungsphasen bei Intel heißen, hier aber einmal installiert werden, dann wäre Fab 62 noch größer als die Fab 52, erklärte Intel auf Nachfrage von ComputerBase. Doch dafür braucht es wohl echte Foundry-Kundschaft – also externe Kunden.

Ein Rundgang zum Auftakt

Der Auftakt der Tour war eine Runde um das Gelände. Das gibt einen guten Überblick, wie sich Intel hier entwickelt hat, aber auch, wie groß Halbleiterfabriken in den letzten Jahren geworden sind. Fab 12 ist nach heutigen Maßstäben winzig, Fab 22 kaum größer. Fab 32 legte die Messlatte höher dann, Fab 42 ist schon ziemlich groß. Fab 52 und Fab 62 sind jedoch noch einmal ein ganz anderes Kaliber. Für neue Maschinen mussten sie anders aufgebaut werden und sind daher auch höher.

Intels Ocotillo Campus mit Fabs und mehr von außen

Ein von Intel bereitgestelltes Drohnen-Video zeigt die verbundene Anlage aus Fab 42, Fab 52 und zukünftiger Fab 62.

100 Megawatt sind möglich

Auch die Stromversorgung des Komplexes, die südöstlich der Fab 62 liegt, wurde zuletzt auf 100 Megawatt aufgewertet – denn hochmoderne Lithographiesysteme benötigen jede Menge Energie. Und natürlich auch Wasser. Eine große Aufbereitungsanlage steht auf der anderen Seite des Komplexes.

Intel betont, dass man in Arizona nach den neuesten Bauten „water positive“ sei. Dies bedeute nicht, dass Intel wenig Wasser verbraucht, man jedoch der Community durch zusätzliche Projekte unter dem Strich aber mehr Wasser zurückgibt als entnimmt.

Die gesamten Investitionen von Intel in Arizona liegen bisher bei rund 50 Milliarden US-Dollar, erklärte das Unternehmen. Das Unternehmen ist vor allem auf den letzten Meilenstein so stolz, dass es diese letzte Errungenschaft auch teilen möchte. In Form kleiner Gruppen aus Personen in weißen Anzügen, den sogenannten „Bunny Suits“, ging es deshalb nach dem Rundgang in die heiligsten Hallen.

Fab-Tour von Intel in Arizona
Fab-Tour von Intel in Arizona

Im Bunny Suit durch Fab 42 und Fab 52

Für Besucher einer dieser hochmodernen Anlagen, sofern sie überhaupt zugelassen sind, gibt es diverse strikte Auflagen. Das oberste Ziel dabei ist, Verunreinigungen im Reinraum zu vermeiden.

Frisch geduscht ins Hasenkostüm

Frisch geduscht sollte man sein, aber das war es dann auch: Nichts in die Haare, nichts ins Gesicht, kein Duft oder Parfüm – Aerosole gilt es zu vermeiden. Dress Code: Geschlossene Schuhe und eine lockere Hose, dazu ein Shirt – mehr nicht. Denn über all das kommt der berühmte Bunny Suit – und darunter ist es warm.

Da der Laie mit dessen Anlegen total überfordert wäre beziehungsweise der Prozess viel zu lange dauern würde, bekam jeder Journalist vor Ort eine Anzieh-Hilfe. Der Autor war zwar bereits in den Fabs in Kyriat Gat, Israel, und den Produktionsstätten in Malaysia, aber mit Jahren Abstand halfen diese Erfahrungen in der Praxis in Arizona dann letztlich nicht mehr.

Im Aufenthaltsraum außerhalb der Reinräume konnten sich die Besucher aber schon einmal mit den Dingen vertraut machen.

Intels neues Eingangsgebäude für Fab 42, 52, und 62
Intels neues Eingangsgebäude für Fab 42, 52, und 62
Anprobe im Aufenthaltsraum ..
Anprobe im Aufenthaltsraum ..
.. auch für Selfies
.. auch für Selfies
Im Reinraum zur Verfügung gestellt: passende Blöcke für Notizen
Im Reinraum zur Verfügung gestellt: passende Blöcke für Notizen

20 Minuten durch einen Parcours

Denn der Zeitplan war eng gesteckt. Kleine Gruppen von je sechs bis acht Personen durften einen vorgegebenen und abgesteckten Parcours ablaufen und dabei die Fabrik im regulären Arbeitsprozess nicht behindern. Um Notizen zu ermöglichen, stellt Intel spezielle Notizblöcke zur Verfügung: Reinraum abgesegnet! Eigene Fotos oder Videos waren nicht erlaubt – aber das ist wenig überraschend. Denn eine bessere Fertigung in Serienproduktion gibt es aktuell nicht, sagt Intel – und hat damit durchaus recht: TSMCs neuer 2-nm-Prozess ist noch nicht in Serie, bis dahin dürfte Intel 18A die beste Lösung sein.

Die Gruppe machte sich nach dem Einkleiden durch einen kleineren Supportbereich auf in die Fab 42, die über einen Zugangstunnel direkt mit Fab 52 verbunden ist. Fab 42 fertigt Chips mit Intel 7 (10 nm). Hier sind unter anderem ASMLs DUV-Systeme sowie unzählige zusätzliche Tools und Gerätschaften zu sehen, deren Namen aber nicht genannt werden dürfen – das wollen sowohl die Partner als auch Intel nicht. Schon nach wenigen Minuten ist aber beinahe jeder Name der großen westlichen Fabrikausrüster zu sehen gewesen. ASMLs DUV-System ist das beste im Markt, wenn Chips ohne EUV gefertigt werden müssen. Genau das macht Fab 42.

Im Inneren der Fab 52 (Bild: Intel)

Das an der Decke verbaute Transportsystem, welches die Wafer umherfährt, ist komplett über alle fünf Fabs verbunden. Das ist nicht unwichtig, denn die allerbesten Fertigungsschritte werden nicht überall und bei jedem Produkt und in allen Layern benötigt, also können diese auch woanders hinfahren und dort fertiggestellt werden.

Der heilige Gral: der EUV-Belichter

Endlich in Fab 52 angekommen, geht der Weg direkt zum wichtigsten Gerät der Anlage: einem EUV-System von ASML. Dies ist der aktuell modernste und teuerste EUV-Belichter des niederländischen Fabrikausrüsters, hier fertigt er aktuell die Compute-Tiles von Panther Lake und bald auch Clearwater Forest. Beeindruckend ist dabei einmal mehr die schiere Größe dieses einzelnen Systems, der DUV-Belichter in der Fab zuvor fällt deutlich kleiner und kompakter aus. Wie üblich sieht man dabei auch nur den einen Teil, die ganzen zusätzlichen Gerätschaften beispielsweise darunter eben nicht.

ASMLs EUV-Systeme können wie die DUV-Belichter stets auf den letzten Stand aufgerüstet werden. Jeder Kunde ist also bestrebt, dies auch schnellstmöglich zu tun, da damit einher oft viele Verbesserungen ins Spiel gelangen und der Durchsatz erhöht sowie die Fehlerquote und die Downtime reduziert werden.

Das wichtigste System der Anlage: ein EUV-System von ASML
Das wichtigste System der Anlage: ein EUV-System von ASML (Bild: Intel)

Selbst wollte Intel nicht sagen, wie viele dieser Belichtungssysteme in Fab 52 verbaut sind. Die optimistischen Schätzungen gehen von einem Dutzend Systemen oder mehr aus, da vieles intern symmetrisch respektive dann auch gespiegelt aufgebaut ist.

Jedes dieser Systeme schafft die Belichtung von 200 bis 220 300-mm-Wafern die Stunde. Weil oftmals Schritte mehrfach vollzogen werden, ist die einfache Hochrechnung über x Systeme dann jedoch nicht so einfach, um in Richtung monatliche Kapazität hochzurechnen. Letzte Gerüchte, die aber nur von 1.000 bis 5.000 Wafern im Monat sprachen, klingen jedoch eher zu niedrig, wenn die Fab wie geplant arbeitet.

Nachdem die Medienvertreter ihr Programm abgeschlossen hatten, überzeugte sich Anfang Oktober auch Intels CEO Lip-Bu Tan im Bunny Suit von den Arbeiten in der Fab und positioniert sich vor dem EUV-System als dann auch vor der Anlage mit einem Intel-18A-Wafer.

Intel-CEO Lip-Bu Tan macht die gleiche Fab-52-Tour (Bild: Intel)

Kein (interessantes) Packaging vor Ort

Was Fab 52 nicht macht, ist das Packaging, also das Verbinden unterschiedlicher Chips auf einem Träger. Natürlich werden vor Ort einige erste Tests gemacht, doch das komplette Die-Sort, Prep und Co geschieht dann in New Mexico.

Unterm Strich ist ein Packaging-Werk das viel interessantere für einen Besuch, denn während in der Fab 52 primär „nur graue Kästen“ angesehen werden konnten, konnte vor zwei Jahren in Malaysia der ganze Rest betrachtet werden – und das auch nicht nur in 20 Minuten, sondern über Stunden in mehreren Komplexen. Mehr Details zu diesen Schritten, die auch bei Panther Lake noch Bestand haben, gibt es im Bericht aus Malaysia:

  • Vor-Ort-Besuch: Einblicke in Intels Test- und Packaging-Prozess in Malaysia

Intel 18A im Überblick

Mit RibbonFET und PowerVia

Eine bahnbrechende Neuerung bei Intel 18A ist zum Beispiel RibbonFET, wie Intel die Next-Gen-Fertigung rund um Gate all around (GAA) nennt. Das ist bei jedem Halbleiterhersteller aktuell das große Ding, das die nächste Dekade über Transistoren definieren wird. Oft auch Nanosheets genannt, sind diese extrem dünnen Fäden – 10.000 Sheets wären noch dünner als ein Blatt Papier – komplett umschlossen und ermöglichen so den perfekten Transistor. Daran wurde Jahrzehnte lang geforscht, nun gehen Samsung, Intel und TSMC hier nahezu im Gleichschritt in die Massenproduktion über.

Intel ribbonFET alias Gate All Around (GAA)
Intel ribbonFET alias Gate All Around (GAA) (Bild: Intel)

Backside Power Delivery (BSPD) heißt bei Intel PowerVia. Intels eigene Umsetzung der Technologie soll sich dabei etwas vom Original unterscheiden, nicht nur der Name sei ein anderer. Die grundlegende Technik der rückseitigen Stromversorgung von Transistoren ist wiederum keine exklusive Entwicklung, sie steht bei jeder Firma auf der Roadmap. Intel ist hier jedoch am weitesten fortgeschritten, geht nun als erster in Serienproduktion.

Intel PowerVia alias Backside Power Delivery (BSPN)
Intel PowerVia alias Backside Power Delivery (BSPN) (Bild: Intel)

Bisher machen sich Strom- und Signalleitungen auf der Vorderseite eines Chips gegenseitig den Platz streitig, behindern sich mitunter sogar. Die Trennung von beiden bietet mehrere Vorteile sowohl in Richtung Skalierung als auch Effizienz: Signalleitungen haben mehr Platz, während sich auf der Rückseite die Stromzufuhr austoben kann. Ein Nachteil ist jedoch das Handling der Wafer, die in der Produktion gedreht werden müssen.

Fertigungsschritte: FinFET patterning + PowerVia integration with S/D contacts. (b) BE interconnects optimized for signal routing. (c) Carrier bond -> wafer thinning -> PowerVia reveal. (d) BE interconnects optimized for power delivery.
Fertigungsschritte: FinFET patterning + PowerVia integration with S/D contacts. (b) BE interconnects optimized for signal routing. (c) Carrier bond -> wafer thinning -> PowerVia reveal. (d) BE interconnects optimized for power delivery. (Bild: Intel)

Da Intel beide neuen Technologien auf Intel 18A optimiert hat, verspricht das Unternehmen diverse Vorteile gleich zu Beginn. Denn das Herauslösen der Stromleitungen vereinfacht am Ende den Produktionsprozess sogar so weit, dass deutlich weniger Masken und Schritte nötig sind, wenn es mit einem klassischen Prozess verglichen würde.

Die Vorzüge der Kombination und Optimierung
Die Vorzüge der Kombination und Optimierung (Bild: Intel)

Am Ende soll Intel 18A mit den beiden neuen Technologien Vorteile sowohl bei der Leistung, dem Stromverbrauch und natürlich dem Flächenbedarf bieten.

Höherer Yield als in der Vergangenheit

Intel gibt an, dass die Ausbeute von Intel 18A zum Start besser oder auf vergleichbarem Niveau liegt mit dem, was in den letzten 15 Jahren bei Intel neu gefertigt wurde.

Vorteile von Intel 18A
Vorteile von Intel 18A (Bild: Intel)
Vorteile von Intel 18A
Vorteile von Intel 18A (Bild: Intel)
Yield-Entwicklung auf dem Niveau der letzten Intel-Fertigungen
Yield-Entwicklung auf dem Niveau der letzten Intel-Fertigungen (Bild: Intel)
Intel Technology and Manufacturing Day und Moores Law im Jahr 2017
Intel Technology and Manufacturing Day und Moores Law im Jahr 2017

Was das absolut bedeutet, ist allerdings nicht klar, denn wie in den letzten Jahren bekannt wurde, lief eigentlich keiner der Prozesse zum Auftakt wirklich rund: 10 nm war ein vollkommener Fehlschlag, 14 nm mit Broadwell war zum Start ein Desaster und selbst 22 nm mit der Einführung von FinFETs im Jahr 2012 mit Ivy Bridge startete nicht rund. Im Jahr 2017 hatte das Intel im Rahmen einer Präsentation selbst einmal so bestätigt. Am Ende sind aber auch nicht die ersten Wochen entscheidend, sondern wie schnell der Prozess reift. Das wird sich die kommenden Monate zeigen.

Für weitere Details hat Intel zum Start der Fertigung auch noch einmal viele Informationen in einem Video zusammengestellt.

Intel 18A ist nur für Intel

Am Ende ist und bleibt Intel 18A aber ein Prozess erst einmal ausschließlich für Intel. Denn für Intel wurde dieser entwickelt und optimiert, nicht für externe Kundschaft. Deshalb konnte Intel Foundry bisher auch keinen Großkunden gewinnen – ihnen stehen schlichtweg nicht die Tools zur Verfügung, um eigene Chips auf Intel 18A auszulegen.

Für die nächste große Stufe, Intel 14A, wird das andersherum angegangen. Hier soll ein universeller Prozess entstehen, Kunden können diesen dann mit Intel Foundry zusammen optimieren.

Ob das funktioniert, werden die kommenden Jahre zeigen. Platz für zusätzliche EUV-Belichter hat Intel jedenfalls, und das nicht nur in Arizona. Schließlich baut Intel – aktuell zwar nur langsam – einen großen Komplex in Ohio. Ob und wann dieser fertig, oder am Ende komplett kassiert wird, hängt am Erfolg von Intel 14A bei externen Kunden ab, aber auch dem Grundstein, der nun mit Intel 18A gelegt wird.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Intel im Vorfeld und im Rahmen einer Veranstaltung des Herstellers in Chandler, Arizona, unter NDA erhalten. Die Kosten für Anreise, Abreise und vier Hotelübernachtungen wurden von dem Unternehmen getragen. Eine Einflussnahme des Herstellers auf die oder eine Verpflichtung zur Berichterstattung bestand nicht. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.

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