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Umrandet die Air Gaps zwischen den Layer-Verbindungen
Umrandet die Air Gaps zwischen den Layer-Verbindungen (Bild: Intel)

Keine 14-Nanometer-Struktur in Broadwell

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Die Air Gaps erhöhen nicht nur die Zuverlässigkeit der Verbindungen, sie dienen auch zum Stromsparen, wie William Holt sagte. Der Großteil des Energiebedarfs von modernen Prozessoren, so Holt, ist inzwischen auf den Transport von Daten innerhalb eines Chips zurückzuführen. Bei besserer Isolation sind weniger Spannung und Stromstärke nötig, um die Signale sicher ankommen zu lassen. Wohl auch deshalb ist Broadwell so effizient: Gegenüber Haswell, so sagte Holt, sei die Performance pro Watt doppelt so hoch.

Dass viele Verbindungen problematisch sind, musste auch Nvidia lernen, das sich bei den Fermi-GPUs mit einem komplizierten "Fabric" verkalkuliert hatte: In einem Interview erklärte Nvidia-Chef Jen-Hsun Huang 2010, dass diese Verbindungen anfangs überhaupt nicht funktionierten. Auch die dann marktreifen Fermis wiesen eine extreme Leistungsaufnahme auf - das dürfte die Schuld der Interconnects gewesen sein.

  • 2013 war die Ausbeute von Broadwell noch zu gering, aber....  (Folie: Intel)
  • ... jetzt ist alles im grünen Bereich.  (Folie: Intel)
  • Die Air Gaps sitzen zwischen den Interconnects. (Folie: Intel)
  • Bei nominal gleicher Strukturbreite sieht sich Intel dennoch führend. (Folie: Intel)
  • Die Transistordichte hat sich mehr als verdoppelt. (Folie: Intel)
  • 7 Nanometer sind schon in Planung. (Folie: Intel)
  • Alles breiter als 14 Nanometer (Folie: Intel)
  • Auch beim SRAM für die Caches wurde alles kleiner. (Folie: Intel)
  • Die Finnen sind enger und länger. (Folie: Intel)
  • Immer drei Jahre schneller (Folie: Intel)
Immer drei Jahre schneller (Folie: Intel)

William Holt bestätigte in seinem Vortrag die Air Gaps erstmals für ein Intel-Produkt. Dass sie vorhanden sein müssen, hatte zuvor schon Chipworks nach einer ersten Analyse von Broadwell vermutet, sie aber erst etwas später nachweisen können. Mit einem längst offenen Geheimnis der Halbleiterbranche räumte Holt dann auch noch auf: "Da ist wirklich nichts dran, was 14 Nanometer groß ist", sagte er über Broadwell, obwohl auch Intel die Chips als 14-Nanomter-Generation bezeichnet.

Damit ist jedoch schon lange nicht die tatsächliche Strukturbreite gemeint, sondern nur die Verdopplung der Transistordichte, oder: Auf der Hälfte der Fläche lassen sich von Generation zu Generation gleich viele Elemente unterbringen. Die Strukturbreite, so Holt, ist inzwischen "ein Verkaufsargument". Etwas freier übersetzt könnte man seine Originalaussage "sales pitch" auch als Marketingargument bezeichnen.

  • 2013 war die Ausbeute von Broadwell noch zu gering, aber....  (Folie: Intel)
  • ... jetzt ist alles im grünen Bereich.  (Folie: Intel)
  • Die Air Gaps sitzen zwischen den Interconnects. (Folie: Intel)
  • Bei nominal gleicher Strukturbreite sieht sich Intel dennoch führend. (Folie: Intel)
  • Die Transistordichte hat sich mehr als verdoppelt. (Folie: Intel)
  • 7 Nanometer sind schon in Planung. (Folie: Intel)
  • Alles breiter als 14 Nanometer (Folie: Intel)
  • Auch beim SRAM für die Caches wurde alles kleiner. (Folie: Intel)
  • Die Finnen sind enger und länger. (Folie: Intel)
  • Immer drei Jahre schneller (Folie: Intel)
Alles breiter als 14 Nanometer (Folie: Intel)

Wohin man auch schaut, so zeigte Holt in einer Tabelle: Nichts mit 14 Nanometern lässt sich in Broadwell finden. Die Abstände zwischen den Gates der Transistoren sind 70 Nanometer breit, und sogar zwischen den Finnen eines Transistors befinden sich immer noch 42 Nanometer. Insgesamt haben sich die Strukturen aber, egal welches Maß man betrachtet, von Haswell zu Broadwell mindestens halbiert.

Bei diesen FinFETs, Intel nennt sie Tri-Gate, will der Chiphersteller auch mindestens bei 10 Nanometern bleiben, die - sofern Tick-Tock weiter eingehalten wird - für 2016 vorgesehen sind. Welchen nächsten großen Durchbruch nach den High-k-Metal-Gates und den FinFETs Intel noch plant, verriet Holt natürlich nicht. Bei diesen Techniken, so zeigte der Intel-Manager, war sein Unternehmen stets drei Jahre vor der Konkurrenz marktreif. Zudem, so Holt, sei die Dichte der Strukturen auch bei als gleich groß bezeichneter Strukturbreite bei Intel stets höher gewesen.

  • 2013 war die Ausbeute von Broadwell noch zu gering, aber....  (Folie: Intel)
  • ... jetzt ist alles im grünen Bereich.  (Folie: Intel)
  • Die Air Gaps sitzen zwischen den Interconnects. (Folie: Intel)
  • Bei nominal gleicher Strukturbreite sieht sich Intel dennoch führend. (Folie: Intel)
  • Die Transistordichte hat sich mehr als verdoppelt. (Folie: Intel)
  • 7 Nanometer sind schon in Planung. (Folie: Intel)
  • Alles breiter als 14 Nanometer (Folie: Intel)
  • Auch beim SRAM für die Caches wurde alles kleiner. (Folie: Intel)
  • Die Finnen sind enger und länger. (Folie: Intel)
  • Immer drei Jahre schneller (Folie: Intel)
7 Nanometer sind schon in Planung. (Folie: Intel)

Wie schon in unserer Analyse "Totgesagte schrumpfen länger" beschrieben, ist also die Strukturbreite allein kein vernünftiges Maß mehr, um die Fortschritte der Halbleiterintegration zu bewerten. Moores Law scheint noch mindestens zwei Generationen zu leben, denn nach den 14-Nanometer-Broadwells arbeitet Intel schon an 10 und dann 7 Nanometern - auch dabei werden sich aber Strukturen mit dieser Breite wohl kaum finden lassen.

Nachtrag vom 24. November 2014, 11:35 Uhr

Wie Intel Golem.de nach Erscheinen dieser Meldung sagte, ist in den Air Gaps tatsächlich Luft enthalten, und nicht ein Vakuum. Der Artikel wurde an zwei Stellen dementsprechend geändert.

 Air Gaps: Intel lässt bei Broadwell die Luft raus

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DY 24. Nov 2014

Integerkern System werden. Bis dahin hat Intel noch knappe 2 Jahre Zeit die aktuellen...

cicero 23. Nov 2014

Das wäre dann eher "more-than-Moore"

neustart 22. Nov 2014

Na ja, die Kohlenwasserstoffverbindungen müssen doch erstmal entweichen können, damit ein...

Der mit dem Blubb 21. Nov 2014

Wer auch immer den Begriff Air Gap eingeführt hat, in den Löchern ist tatsächlich...



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