Intel erwägt Kooperationen für Strukturbreiten nach 16 nm

Zuversicht für 22 und 16 Nanometer bis 2014

Intel hat in Japan einen recht weitreichenden Ausblick auf die weitere Verkleinerung der Strukturbreiten bei Prozessoren gegeben. Wenn das bisherige Schema eingehalten werden soll, stehen bis 2022 ganze 4 Nanometer an. Das kann selbst Intel nicht mehr allein bewältigen.

Artikel veröffentlicht am ,

Mit seinem Tick-Tock-Modell hat sich Intel selbst eine hohe Schlagzahl verordnet: In den geradzahligen Kalenderjahren wird eine neue Strukturbreite eingeführt, ein Jahr darauf dann eine neue Architektur. Bei den Schritten von 90 zu 65 und dann 45 Nanometern hat das gut geklappt, und bereits im ersten Quartal 2010 will Intel seine ersten 32-Nanometer-CPUs ("Westmere") ausliefern.

2012 sind dann 22-Nanometer-CPUs fällig, die noch für 32 Nanometer geplante und dann zur Verkleinerung anstehende Architektur "Sandy Bridge" soll bereits fertiggestellt sein. Doch was kommt dann? Auf den bei PC Watch wiedergegebenen Folien einer Presseveranstaltung im japanischen Tsukuba sind für 2014 schon 16 Nanometer erwähnt, danach im Zwei-Jahres-Rhythmus 11, 8, 6 und 4 Nanometer.

Nach 22 nm wird's kritisch

Schon bei 16 Nanometern beginnt der Präsentation von Intel-Manager Abe Takeshi zufolge der unsichere Bereich. Die Bauform der Transistoren könnte demnach beispielsweise auf Trigates oder FinFETs umgestellt werden, zudem sollen die Spannungen noch schneller sinken als bisher.

Takeshi führt dabei den bisherigen Idealfall an, dass sich bei der Verkleinerung der Strukturbreite um eine Stufe dieselben Schaltgeschwindigkeiten bei halber Spannung erreichen lassen. Jenseits von 22 Nanometern soll es aber weniger als die Hälfte der Spannung sein. Wie sich solch geringe Spannungen, die heute schon deutlich unter 1 Volt liegen, durch eine Schaltung vom Milliarden von Transistoren bei Raumtemperatur bewegen lassen, ist noch nicht erforscht.

Gesucht: Ein Trick wie die Metal-Gates

Schon beim Wechsel zu 45 Nanometern Strukturbreite ("Penryn") musste Intel die Transistoren stark verändern. Das Gate, der "Schalter", besteht nun erstmals aus einem Metall, die Isolation ebenfalls. Diese "High-k-Metal-Gate-Transistoren" haben sich seitdem in der Halbleiterbranche durchgesetzt. Intel bezeichnete den Kniff damals als "größte Veränderung in der Transistortechnik seit den 60er Jahren".

Für 11 Nanometer schmale Strukturen will Intel die Transistoren aber nicht mehr unbedingt alleine entwickeln. Und spätestens für 8 Nanometer, vielleicht auch schon einen Schritt vorher, brauche man dann eine Form von "Durchbruch", also einen ähnlichen Trick wie bei den 45-Nanometer-Transistoren.

Intels Konkurrenten kooperieren schon bei Strukturbreiten ab 32 Nanometern eifrig. So ist es dem inoffiziell "IBM Konsortium" genannten Gremium um AMD, IBM und Freescale bereits Anfang 2008 gelungen, einen Testchip mit EUV-Belichtung herzustellen. Auch Intel forscht an EUV, die Technik mit Röntgenstrahlen unterhalb von 15 Nanometern Wellenlänge macht jedoch auch nach über fünfjähriger Entwicklung noch Probleme.2004 war Intel noch davon ausgegangen, sie bereits für 32-Nanometer-Prozessoren verwenden zu können.

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Semikolonne 23. Aug 2009

Ich denke, dass weitergedacht in der Zukunft CPUs zusammengeklappt werden. So das die...

qwertzuio 22. Aug 2009

Vielen Dank für diese super Erklärung.

Siga9876 22. Aug 2009

Ich wäre sogar für AMULET (iirc ARM taktfrei) aber Windows-Soft muss schon laufen...

pups 22. Aug 2009

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