Intels CTO: 100 GBit/s für Netzwerke und Probleme nach 10-Nanometer-CPUs

Intels Cheftechniker Justin Rattner hat in einem Interview angekündigt, dass sein Unternehmen Bausteine für optische Verbindungen mit 100 Gigabit pro Sekunde entwickelt. Bei den Prozessoren dagegen setzt die Physik spätestens in fünf Jahren neue Grenzen.

Artikel veröffentlicht am 12. Juli 2013, 12:09 Uhr, Nico Ernst

Intels CTO Justin Rattner (Bild: Nico Ernst/Golem.de)

In einem Interview mit Technology Review hat Justin Rattner, Chief Technology Officer bei Intel, sowohl die Arbeiten an den "Silicon Photonics" als auch Probleme bei künftigen Strukturbreiten erläutert. Gute Fortschritte macht Rattner zufolge die Entwicklung schneller optischer Verbindungen, bei denen auch die Erzeugung des Laserlichts auf einem Chip vorgenommen wird.

Nachdem Intel bereits vor drei Jahren einen Testbaustein mit 50 GBit/s vorführen konnte, arbeitet das Unternehmen nun an der Verdopplung der Bandbreite. Ein solcher Transceiver, der 100 GBit/s erreicht, soll dann auch das erste Produkt werden. Wann es erscheint, gab Rattner noch nicht an.

Dass Intel die seit über zehn Jahren erforschten Silicon Photonics erst mit 100 GBit/s zur Serienreife führen will, dürfte nicht nur technische Gründe haben: Wie bei jeder neuen Grundlagentechnologie ist auch dabei zu erwarten, dass die ersten Produkte recht teuer werden. Dafür müssen sie gegenüber schon existierenden Lösungen wie Ethernet mit 40 GBit/s große Vorteile bieten, was bei Vernetzungen üblicherweise erst mit einer Verdoppelung der Bandbreite akzeptiert wird.

Mehr Bandbreite für Rechenzentren

Vorgesehen sind die 100-GBit-Verbindungen, wie Intels CTO klar sagte, vor allem für Rechenzentren: "Es gibt damit eine größere Bandbreite bei geringeren Kosten, und auch hinsichtlich der Energieeffizienz wird das viel bringen. Die Typen aus den Rechenzentren begeistern sich alle für Datenkapazitäten, arbeiten aber mit klitzekleinen Leitungen." Die Kostenersparnis führte Rattner offenbar neben den Energiekosten auf den Ersatz von mehreren bisherigen Ethernet-Verbindungen durch ein einzelne zurück - über den Anschaffungspreis ist damit noch nichts gesagt.

Während sich die optische Vernetzung also wie geplant entwickelt, sieht Rattner bei der Aufrecherhaltung von Moore's Law neue Probleme auf die Chipbranche zukommen. Seit 2006 treibt sein Unternehmen mit der Tick-Tock-Strategie diese Regel besonders stark voran: Alle zwei Jahre stellt Intel Prozessoren mit einer verkleinerten Strukturbreite vor. Aktuell sind das 22 Nanometer, die seit den Ivy-Bridge- und nun Haswell-CPUs aktuell sind. Dafür musste das Unternehmen aber die Bauform der Transistoren ändern, sie sind nun als dreidimensionale FinFETs gestaltet.

Nach den 22 Nanometern sind erst 14 und dann rund 10 Nanometer kleine Strukturen vorgesehen. Schon bei der 10-nm-Generation erwartet Justin Rattner aber ganz neue Herausforderungen, weil das Problem der Belichtung der Strukturen noch nicht gelöst ist. Dem Intel-CTO zufolge hat sich die seit über zehn Jahren entwickelte EUV-Lithographie "als einfach viel zu teuer" erwiesen.

EUV ist zu teuer, eine Alternative nicht in Sicht

Gründe nannte Rattner im Interview nicht, von anderen Chipherstellern und den Ausrüstern der Fabs war aber früher zu hören, vor allem die Abschirmung der Maschinen, die intern mit Röntgenstrahlung arbeiten, sei nicht wirtschaftlich machbar. Die Geräte zur Herstellung von Wafern müssen auch wartbar sein und Öffnungen für das Be- und Entladen mit den Silziumscheiben besitzen. Das setzt für eine wirklich strahlungsdichte Konstruktion Grenzen.

Eine Lösung für andere Belichtung oder das direkte Konstruieren der Schalungen mittels Partikelstrahlen - was bisher als auch zu teuer gilt - schlug Rattner nicht vor. Er stellte aber klar: "Da lauert ein Problem am Horizont." Ihn selbst wird das im Tagesgeschäft wohl nicht mehr betreffen, denn Ende Juli 2013 geht der CTO nach seinem 65. Geburtstag in den Ruhestand. Rattner hatte jedoch bereits angedeutet, nach einer Auszeit in anderer Funktion wieder für Intel tätig sein zu wollen. Einen Nachfolger für Rattner hat das Unternehmen noch nicht vorgestellt.