Während des VLSI-Symposiums gab Intel einige technische Details zu den Eigenschaften des kommenden 18A-Knotens bekannt. Diese Produktionstechnologie soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2025 für die Massenproduktion bereit sein und wird unter anderem die Grundlage für den Panther Lake-Prozessor für den Verbrauchermarkt und den Clearwater Forest Xeon-Prozessor für das Rechenzentrumssegment bilden.
Die 18A-Fertigungstechnologie wird nun Gate-All-Around-Transistoren verwenden, und die Stromversorgung erfolgt über die Rückseite im Rahmen der Backside-Power-Delivery-Technologie von PowerVia, die eine völlig neue Architektur für Metallschichten erfordert. Durch die Stromführung auf der Rückseite konnte der Abstand der Leiterbahnen, die jede Einheit mit den kritischen Schichten verbinden, verringert und zusätzlicher Platz auf den oberen Schichten gewonnen werden, was zu einer Verbesserung der Produktionsrate und zur Vereinfachung der Herstellung beiträgt.
Die 18A-Streifenbreite wurde mit einem ARM-Prozessorkernblock gemessen, und Standardtests zeigen, dass dies eine spektakuläre Verbesserung gegenüber der Intel 3-Fertigungstechnologie darstellt. Bei gleicher Komplexität konnte die betreffende Einheit eine um etwa 15 % höhere Leistung bei gleichem Stromverbrauch wie die Intel 3-Node-Version erbringen. Bei beiden Testchips wurde bei einer Betriebsspannung von 1,1 V eine um bis zu 25 % höhere Taktfrequenz ohne zusätzlichen Stromverbrauch erreicht, während bei einer Betriebsspannung von 0,75 V die Leistung im Vergleich zum Intel 3-Knoten um 18 % stieg, während der Stromverbrauch um fast 40 % niedriger war.
Der neue Knoten bringt natürlich erhebliche Änderungen bei der Zellenhöhe mit sich, was zu leistungsoptimierten Zellen mit einer Höhe von 180 Nanometern führt, während die High-Density-Designer jetzt mit 160 Nanometern skizziert sind - beides eine Verbesserung gegenüber den Fähigkeiten der vorherigen Knotengeneration. Die Anzahl der Metallschichten auf der Vorderseite wurde beim Intel 18A von 12 bis 19 auf 11 bis 16 reduziert, während drei zusätzliche Schichten auf der Rückseite für die PowerVia-Unterstützung oder die Stromversorgung auf der Rückseite eingeführt wurden - etwas, das beim Intel 3 noch nicht verwendet wird. Für die Schichten zwischen M1 und M10 wurde der Abstand zwischen den einzelnen Einheiten von 60 Nanometern auf 32 Nanometer verringert, was wiederum für die darüber liegenden Schichten aufgrund des zusätzlichen Platzes für die Rückseitenstromversorgung größer sein wird. Für die Schichten zwischen M0 und M4 wird eine Low-NA-EUV-Beschichtung verwendet, bei der die Anzahl der für die Herstellung erforderlichen Masken um 44 % reduziert wurde, wodurch der Herstellungsprozess einfacher und effizienter wird.
Insgesamt ist die 18A-Fertigungstechnologie von Intel vielversprechend, zumindest auf dem Papier. Der Hersteller könnte den neuen Knoten in der zweiten Jahreshälfte in Serie produzieren, wenn alles nach Plan läuft. Die Pilotproduktion ist bereits angelaufen, und die bisherigen Erfahrungen sind positiv.
