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Die Metal-Layer eines Prozessors werden durch Interconnects verbunden
Die Metal-Layer eines Prozessors werden durch Interconnects verbunden (Bild: Intel)

Die-Analyse: Intels Core M besteht aus 13 Schichten

Die Metal-Layer eines Prozessors werden durch Interconnects verbunden
Die Metal-Layer eines Prozessors werden durch Interconnects verbunden (Bild: Intel)

Chipworks hat einige Core M abgeschliffen, um sich den Broadwell-Chip genauer anzuschauen. Dieser ist aus 13 Metal-Layern aufgebaut, deutlich mehr als bei bisherigen Intel-Prozessoren.

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Die Core M sind bisher die einzigen Prozessoren, die Intel mit dem 14-Nanometer-FinFET-Verfahren fertigt. Chipworks hat für genauere Analysen des Prozesses mehrere Broadwell-Chips vom Typ Core M 5Y10 abgeschliffen und die so freigelegten Strukturen untersucht.

Der kurze Bericht umfasst einige Informationen zu den sogenannten Metal-Layern und den dazugehörigen Interconnects, tiefgreifende Details oder Die-Shots verkauft Chipworks für 250 bis 25.000 Euro. Auffällig ist die Anzahl an Schichten, die im P1272 genannten Prozess benötigt werden.

  • Fertigungsprozesse für CPUs und SoCs (Bild: Intel)
  • Interconnect-Abstände bei 22nm und 14 nm (Bild: Intel)
  • Übersicht der Metal-Layer bei 22nm CPU (Bild: Intel)
  • Übersicht der Metal-Layer bei 22nm SoC (Bild: Intel)
Fertigungsprozesse für CPUs und SoCs (Bild: Intel)

So besteht ein Broadwell-Y aus 13 Metal-Layern, wohingegen Prozessoren im P1271-Verfahren (die aktuellen Valleyview-SoC, also Bay Trail) aus 11 und solche mit P1270-Technik (beispielsweise Haswell-Y) aus nur 9 solcher Schichten bestehen. Die oberste ist immer der Top-Metal-Layer (TM).

Die Schichten werden benötigt, um Interconnects herzustellen, welche die einzelnen Transistoren eines Prozessors verschalten. Abhängig vom Fertigungsprozess und der Chipkomplexität sind unterschiedlich viele Metal-Layer und Interconnect-Abstände notwendig. IBMs Power8 soll laut Chipworks gar aus 15 Schichten bestehen.

  • Fertigungsprozesse für CPUs und SoCs (Bild: Intel)
  • Interconnect-Abstände bei 22nm und 14 nm (Bild: Intel)
  • Übersicht der Metal-Layer bei 22nm CPU (Bild: Intel)
  • Übersicht der Metal-Layer bei 22nm SoC (Bild: Intel)
Interconnect-Abstände bei 22nm und 14 nm (Bild: Intel)

Die Analyse zeigt zudem einmal mehr, dass Bezeichnungen wie 14-Nanometer-Prozess mit den realen Abständen innerhalb der Chipstrukturen wenig bis gar nichts zu tun haben, sondern es vielmehr Marketing sind.

In seinen technischen Dokumentationen gibt Intel daher beispielsweise die Interconnect-Abstände an, diese betragen laut Hersteller 52 nm - Chipworks kommt auf 54 nm, was innerhalb der Messtoleranz liegt.


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PrefoX 31. Okt 2014

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