Cannon Lake: Intel kriegt die 10 nm einfach nicht hin

2018 wird Intel die fünfte Chipgeneration auf Basis des 14-nm-Verfahrens veröffentlichen. Das wird seit 2014 genutzt, da Intel nach all den Jahren den 10-nm-Prozess immer noch nicht im Griff hat. Zwar seien die Fehler bekannt, es bleibt aber unklar, ob die Lösungsansätze klappen.

Ein Bericht von Marc Sauter veröffentlicht am 27. April 2018, 14:00 Uhr

10-nm-Transistoren (Bild: Intel)

Intel hat die Massenfertigung von Prozessoren auf Basis des hauseigenen 10-nm-Verfahrens erneut nach hinten verschoben. Bisher reicht die Chipausbeute (yield) nur für die Kleinserie, um Partner mit Samples zu beliefern. Intel-Chef Brian Krzanich bestätigte bei der Besprechung der Q1/2018-Zahlen, dass die 10-nm-Produktion erst irgendwann 2019 richtig anlaufen wird, selbst auf das erste Halbjahr wollte sich der CEO nicht festlegen. Einst hatte Intel vorhergesagt, ab 2016 entsprechende Chips zu verkaufen. Das Problem ist die immer komplexere Fertigung.

Durch die Verschiebung des Starts der Serienproduktion vom zweiten Halbjahr 2018 bis eventuell tief in 2019 hinein will sich Intel mehr Zeit verschaffen. Der Yield würde zwar steigen, aber die Verbesserungen greifen langsamer als erwartet, sagte Krzanich. Intel habe jedoch erkannt, was geändert werden muss und passende Schritte unternommen. Allerdings werde sich erst nach deren Implementierung und Evaluierung zeigen, ob sie wirken wie erhofft. Der 10-nm-Node ist der letzte, der mit klassischer Immersionslithografie arbeitet und gerade das hierfür notwendige Multi-Patterning bei der Belichtung würde in zu vielen defekten Dies resultieren.

Verglichen mit der Konkurrenz ist Intels 10-nm-Verfahren eher auf dem Niveau dessen, was dort als 7 nm bezeichnet wird, auch die Materialien wie Kobalt sind ähnlich. Das Nanometer-Marketing hat mit den tatsächlichen Strukturen allerdings wenig zu tun. Samsung und die TSMC nutzen anders als Intel schon extrem ultra-violette Strahlung (EUV) für einige Layer und scheinen damit erfolgreich zu sein. Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ist der größte Halbleiter-Auftragsfertiger der Welt und hat laut eigener Angabe die 7-nm-Serienfertigung mittlerweile gestartet (PDF).

Auf Basis von 10 nm plant Intel die Cannon Lake Y/U, also Dualcore-Chips für Tablets oder Ultrabooks. Bisher fertigt der Hersteller zwei Varianten, eine 2+2 und eine 2+0. Gemeint sind damit zwei CPU-Kerne und eine GT2-Grafikeinheit sowie ein Dualcore-Modell ohne iGPU. Diese Prozessoren schickt Intel an seine Partner, allerdings gibt es noch keinerlei Geräte-Ankündigungen. Es bleibt fraglich, ob Cannon Lake Y/U überhaupt in Form von mehr als einem oder zwei Chips veröffentlicht wird.

Ein ähnliches Problem gab es vor Jahren schon bei 14 nm, da lieferte Intel die Broadwell-Desktop-CPUs wie den Core i7-5775C (Test) mit einem Jahr Verspätung ab, bei dem der Node zu Beginn ebenfalls massive Probleme bereitete. Mittlerweile ist der Prozess gereift, was Intel in die Lage versetzt, die nunmehr fünfte Generation damit aufzulegen.

Codename	Core-Generation	Node	Kerne + Grafik	Launch
Arrandale	1st Gen	32 nm	2 + GT2	2010
Sandy Bridge	2nd Gen	32 nm	2 + GT2	2011
Ivy Bridge	3rd Gen	22 nm FinFet	2 + GT2	2012
Haswell (HSW-ULT)	4th Gen	22 nm FinFet	2 + GT2, 2 + GT3	2013
Broadwell (BDW-U)	5th Gen	14 nm FinFet	2 + GT2, 2 + GT3	2014
Skylake (SKL-U)	6th Gen	14 nm FinFet	2 + GT2, 2 + GT3e	2015
Kaby Lake (KBL-U)	7th Gen	14+ nm FinFet	2 + GT2, 2 + GT3e	2016
Kaby Lake Refresh (KBL-U R)	8th Gen	14++ nm FinFet	4 + GT2, 4 + GT3e	2017
Cannon Lake (CNL-U)	8th Gen	10 nm FinFet	n.a.	2018
Whiskey Lake (WHL-U)	9th Gen	14++ nm FinFet	4 + GT2	2018
Comet Lake (CML-U)	9th Gen	14++ nm FinFet	4 + ?	2019 (?)
Ice Lake (ICL-U)	10th Gen (?)	10+ nm FinFet	4 + ?	2019 (?)
Tiger Lake	11th Gen (?)	10++ nm FinFet	?	2021 (?)

Core-Generationen (Client Mobile) von Intel im Überblick

Auf Broadwell, Skylake, Kaby Lake und Coffee Lake folgt Whiskey Lake - das hat Brian Krzanich gestern offiziell bestätigt. Partner wissen davon längst, die technischen Dokumente hat Intel vor Monaten zur Verfügung gestellt. Whiskey Lake ist für Consumer-Systeme gedacht, im Server-Bereich gibt es mit Cascade Lake ebenfalls einen 14-nm-Refresh. Nach Broadwell EP und Skylake EP ist es die dritte 14-nm-Xeon-Generation.

Derweil erzielt AMD mit den Ryzen-CPUs große Verkaufserfolge, die aktuellen Pinnacle Ridge wie der Ryzen 7 2700X (Test) mit 12LP-Fertigung sind absolut konkurrenzfähig. Auch im Server-Segment läuft das Geschäft mit den Epyc-Chips immer besser, gerade angesichts von Intels langsamem Fortschritt sind die CPUs eine Option.