Ancak daha da dikkat çekici olan, 18A teknolojisinin Intel’in uzun yıllar sonra ilk kez TSMC ile aynı anda rekabet edeceği bir üretim düğümü olması. Hem TSMC’nin 2nm teknolojisi hem de Intel’in 18A süreci, yılın ikinci yarısında seri üretime girecek.

Güç, performans, alan avantajları

Intel’in verilerine göre 18A, Intel 3’e kıyasla aynı voltajda yüzde 25 daha yüksek performans sunuyor. Tipik bir Arm çekirdeği alt bloğuyla yapılan karşılaştırmada, aynı saat hızında ve 1.1V voltajda yüzde 36 daha az enerji tüketimi sağlanıyor. Voltaj 0.75V’a düşürüldüğünde bile yüzde 18 hız artışı ve yüzde 38 enerji tasarrufu mümkün oluyor. Ayrıca aynı tasarım, Intel 3’e göre yüzde 28 daha az alan kaplıyor.

PowerVia dönemi başlıyor

Intel’in 18A süreci için en önemli noktalar ise ikinci nesil RibbonFET GAA (Gate-All-Around) transistör mimarisi ve PowerVia adını verdiği arka taraf güç iletim ağı (BSPDN) ile destekliyor olması.

PowerVia, güç iletim hatlarını yonganın ön yüzeyinden arka tarafına taşıyarak güç ve sinyal yollarını fiziksel olarak ayırıyor. Bu sayede sinyal karışmaları önleniyor, güç verimliliği artıyor ve transistör yoğunluğu daha da yükseliyor.

Intel’e göre PowerVia, transistör yoğunluğunu yüzde 8 ila 10 artırıyor. Bu da 18A’nın Intel 3’e kıyasla sunduğu toplam yüzde 30’luk yoğunluk artışının önemli bir kısmını oluşturuyor. Ayrıca, 18A ile gelen ön yüz metal katmanları, RC (direnç-kapasitans) performansında yüzde 12 iyileşme sunarken, via dirençleri de yüzde 24 ila 49 oranında azaltılmış. Intel ayrıca, voltaj düşüşünü Intel 3'e kıyasla 10 kata kadar azaltmayı başardığını bildiriyor.

Ayrıca Bkz.Intel Nova Lake-HX işlemciler doğrulandı: BGA2540 soketi geliyor

PowerVia, seri üretimde kullanılan ilk arka taraf iletim ağı olduğundan, Intel bu yapının dayanıklılığına da özel önem verdi. JEDEC standardına uygun testlerde, 110°C sıcaklık ve yüzde 85 nem koşullarında 275 saat boyunca stres testlerinden geçti. Bu zorlu koşullarda hiçbir yapısal ya da elektriksel bozulma gözlenmedi. SRAM üzerindeki uzun vadeli etkiler de test edildi. 1000 saatlik yüksek sıcaklık altında yapılan yaşlandırma testleri, SRAM'lerin minimum çalışma voltajını istikrarlı şekilde koruduğunu ve performans bozulması yaşanmadığını gösterdi.

Intel’in 18A teknolojisi sadece performans artışı ve enerji verimliliği değil, aynı zamanda üretim kolaylığı da sağlıyor. Intel, hem süreçte sadeleşme sağladığını hem de EUV maskeleme sayısını azalttığını söylüyor. Ek olarak, PowerVia’nın arka metal yapıları düşük direnç ve yüksek ısıl iletkenlik için tasarlandı. GAA transistörlerden kaynaklanan yüksek ısı yoğunluğu, bu sayede daha verimli dağıtılıyor. Bu arada PowerVia’nın, Intel’in Foveros 3D ve EMIB gibi gelişmiş paketleme teknolojileriyle uyumlu olduğu da doğrulandı.

Toparlayacak olursak; Intel, yalnızca yeni nesil GAA transistör mimarisi RibbonFET’i değil, aynı zamanda PowerVia gibi radikal bir altyapısal yenilik ile rekabete girişiyor olacak. Bu ikili sayesinde, Intel 3’e göre yüzde 25 performans artışı veya yüzde 36 enerji tasarrufu sağlanırken, transistör yoğunluğu da yüzde 30 artıyor.