Оцениваем планы Intel относительно 10-нанометровых процессоров. Спойлер — всё плохо
Думаю, многие в курсе, что дела у Intel с освоением 10-нанометровых норм уже давно идут из рук вон плохо.
Давайте для начала проведём небольшой (нет) экскурс в историю. В своё время Intel придерживалась так называемой стратегии «тик-так». Она заключалась в том, что каждый год Intel выпускала новые CPU. Но в один год это были процессоры на старом техпроцессе, но с новой архитектурой, а на следующий год менялся уже техпроцесс, а архитектура оставалась.
Но всё застопорилось на 14 нм. Вот вам наглядный график того, как менялся техпроцесс у Intel.
Текущие технологические нормы компания освоила ещё в 2015 году, и с тех пор ничего не меняется. Точнее, сам техпроцесс, конечно, обновляют, меняют названия, но он всё равно остаётся 14-нанометровым.
Изначально (это было очень давно) Intel собиралась освоить нормы 10 нм ещё в 2015 году. Постепенно сроки переносили, потом снова переносили, а затем опять. В итоге Intel клятвенно пообещала выпустить процессоры Cannon Lake в 2018 году. И она это сделала.
Ну как сделала. Был выпущен единственный мобильный процессор Core i3-8121U, совершенно бессмысленный с точки зрения характеристик. И я навскидку могу вспомнить единственный ноутбук (Lenovo Ideapad 330) с этим CPU. Честно говоря, вообще не понимаю, зачем его выпустили на рынок. Я про процессор, а не про ноутбук.
Как бы там ни было, вскоре стало понятно, что о семействе Cannon Lake вообще можно забыть. На горизонте замаячили Ice Lake, а Cannon Lake вообще исчезли из планов Intel.
Ice Lake нам обещают в конце этого года. Это будут мобильные энергоэффективные CPU Ice Lake-U. Сегодня Intel опубликовала финансовый отчёт (к слову, весьма плохой для компании), где в том числе в очередной раз заверила, что планы в силе. То есть ноутбуки с 10-нанометровыми процессорами Ice Lake-U должны появиться к концу года. Сама Intel говорит о старте продаж аккурат к рождественскому сезону. И на этот раз это должна быть полноценная линейка процессоров, а не одна модель-сирота.
Но мобильные процессоры U — это хорошо. А что с остальными? Что с настольными? И вот тут, похоже, всё очень плохо. Если раньше казалось, что выпуск мобильных Ice Lake будет означать победу Intel над сложностями в освоении 10-нанометрового техпроцесса, то теперь ясно, что это далеко не так.
Но начать я хочу с неофициальной информации. Пару дней назад в Сеть попали дорожные карты Intel, демонстрирующие планы компании вплоть до 2022 года. Там на самом деле очень много интересного, есть данные о многочисленных семействах, но мы сейчас не об этом. Посмотрите внимательно на эти роадмапы.
Они отчасти дублируют друг друга, но не суть. Суть в том, что ни одна, ни другая не содержат никаких данных о 10-нанометровых настольных процессорах. Вплоть до 2022 года! Там есть 10-нанометровые Ice Lake-U, Ice Lake-Y, следующие за ними Tiger Lake, но нет никаких 10-нанометровых настольных CPU. Нам показывают Comet Lake, которые появятся через год и будут включать 10-ядерные модели, а затем будут Rocket Lake. Но всё это будут процессоры, производящиеся по 14-нанометровому техпроцессу. И это очень грустно. Но это неофициальные данные. Можно отмахнуться от них и верить в лучшее. Но не тут-то было.
Сегодня глава Intel, выступая в рамках конференции, посвящённой опубликованному финансовому отчёту, затронул и тему 10-нанометрового техпроцесса.
Во-первых, он заверил, что мобильные Ice Lake выйдут к концу года. Во-вторых, он заявил, что следом за ними на новый техпроцесс перейдут серверные процессоры Xeon, так как у Intel в большем приоритете именно серверный сегмент, а не настольный. 10-нанометровые CPU Ice Lake-SP выйдут в 2020 году «менее чем через год после выхода Ice Lake-U». То есть, если Ice Lake-U выходят в самом конце 2019 года, то Ice Lake-SP стоит ждать где-то в третьем или в начале четвёртого квартала 2020 года. Повторюсь, линейка Ice Lake-SP будет второй после Ice Lake-U, переведённой на 10 нм. А это автоматически означает, что настольные 10-нанометровые CPU выйдут не ранее начала 2021 года, и это в лучшем случае. Учитывая, что глава Intel никак не упомянул данный сегмент, всё может быть и хуже. Вполне возможно, что дорожные карты выше настоящие, и мы не увидим действительно новых настольных CPU Intel на новом техпроцессе до 2022 года. Но даже если они выйдут в начале 2021 года, это всё равно провал.
Ведь Ryzen третьего поколения, которые будут уже семинанометровыми, появятся в продаже в июле! То есть AMD опередит Intel минимум на полтора года, а то и более. Собственно, в 2020 году AMD выпустит уже четвёртое поколение настольных Ryzen с архитектурой Zen 3 и техпроцессом 7+. Да, в мобильном сегменте Intel будет бороться, и там ещё нужно смотреть, кто кого. Но в настольном будет провал. Если уже сейчас AMD в некоторых регионах занимает до 40-50% рынка настольных CPU (продающихся отдельно), то представьте, что будет через год-два.
В целом я за AMD. Мне нравится эта компания, мне нравилось, как в своё время её продукты наголову превосходили то, что делала Intel, и это при гигантской разнице в финансовых возможностях. Но ещё больше я за здоровую конкуренцию, так как именно она на руку пользователям. Надеюсь, Intel сумеет как-то решить проблему, возможно, отдать производство CPU на аутсорсинг, так как разрыв в несколько лет — это очень плохо.
Не подскажете, по какой причине вы делаете акцент в каждой статье о процессорах на нанометры в техпроцессе?
Советую вам, помимо экскурса в историю, так же немножко окунуться в технологию производства микроэлектронных компонентов (и CPU в том числе).
Для начала, КТО вообще делает процессоры? В мире не так много фабрик, на которых в принципе можно работать с производством сложных электронных компонент на таких масштабах (нанометровых размеров) c 12″ подложками (процессоры только на больших подложках делают, иначе они космических денег стоят).
100% производства ЛЮБЫХ кристалло CPU (и GPU, вообще говоря) делают на нескольких фабриках, которые принадлежат TSMC, Intel, Samsung и GlobalFoundry.
При этом TSMC и GF работают аутсорсерами для компаний у которых нет своих фабрик. Apple, AMD и большинство производителей ARM процессоров производят свои процессоры у них.
Intel и Samsung помимо своих предоставляет услуги производства другим компаниям.
Соответственно, условный Qualcomm ограничен тем техпроцессом, который ему может предложить фабрика, а Intel в этом плане имеет значительное преимущество в т.ч. в плане оптимизации производства своих процессоров.
Второй момент – это КАК производятся процессоры. Производство процессоров – это многоступенчатый процесс из последовательных этапов вроде литографии, травления, металлизации и т.п.
При этом все фабрики умеют и делают транзисторы, проводники, конденсаторы и антенны на подложке по-разному и это, вообще говоря, коммерческая тайна.
Разные толщины слоёв, разные формы и размеры транзисторов.
И отсюда вытекает третий и главный момент: под техпроцессом примерно после 90-65нм техпроцессов ВСЕ производители имеют в виду абсолютно что угодно кроме фактических размеров транзисторов в процессоре.
“Техпроцесс” – это не то, насколько маленькие элементы в процессоре, а то, насколько маленькими МОЖЕТ их сделать фабрика.
На практике это значит, что самый маленький элемент на подложке МОЖЕТ быть такого размера. И этим маленьким элементом будет какая-нибудь сраная золотая дорожка от одной ячейки памяти кеша до шины. Это очень простой элемент для производства.
При этом, во времена 20нм техпроцесса у интела шляпка транзистора была ~56нм, в то время, как у Samsung и TSMC в 14нм процессорах шляпка была ~68нм.
Интел не запоздалые поцы, которые не смогли 10нм, а они делают настолько эффективные схемы на 14нм, что у них нет нужды идти ниже. И просто меньше остальных врут.
Думаете, TSMC (Qualcomm, Apple) делает более чуть более эффективные процессоры из-за перехода с 14 до 10 нм? Да хрена б с два. Точно так же как интел, они производят структурные изменения компонентов и в том числе это приводит к хорошим результатам.
При этом, уменьшение техпроцесса приводит к росту тока по элементам из-за уменьшения площади. Соответственно, температура тоже будет расти, если не понизить частоты.
Вы же просто читаете сплошную желтуху о том, что нанометры решают и гнобите интел на основании циферок.
Кроме того, в мире есть фабрики, у которых есть возможность производить компоненты и по более тонким техпроцессам, чем 10нм, но в очень маленьких количествах и это менее сложные компоненты – высокочастотные модемы, MEMS сенсоры и т.п.
эм.. давайте по порядку, чтобы было удобно.
1. для начала, без оскорблений и обвинений, пожалуйста
2. прекрасно, что вы знаете, что такое техпроцесс, что вы в курсе, кто производит полупроводниковую продукцию и так далее. только зачем вы всё это расписали?) ведь к сути вашего вопроса 70% вашего текста отношения не имеет)
3. вы правы во всём, что касается особенностей современных техпроцессов. они уже давно не отображают действительность. как модельные номера мерсов и бэх уже давно не отражают объём двигателей.
только почему считаете, что этот факт каким-то образом указывает на то, что более новый техпроцесс не лучше старого? давайте абстрагируемся от цифр. у Intel уже несколько лет есть техпроцесс X, который она постоянно допиливает. при этом Intel стремится перейти на техпроцесс Y, который однозначно лучше. и совершенно неважно, 14, 10, 7 или 28 нм скрываются под буквами X и Y. важно то, что более тонкий техпроцесс лучше более толстого. порой ощутимо, порой незначительно, но лучше. а по вашей логике, раз X и Y не отражают реальных нанометров, то значит и переходить на новый техпроцесс не стоит?))
4. вы говорите, что Intel “делает настолько эффективные схемы на 14 нм”. вы это серьёзно?)) то есть, понимая суть вопроса, что вы показали в виде огромного текста, вы действительно считаете, что переходить на новый техпроцесс нет смысла?)) вы реальные показатели энергопотребления восьмиядерных настольных и шестиядерных мобильных CPU Intel видели?
“врут меньше остальных” ?)) это вы про 95 Вт у Core i9-9900K?)
смена техпроцесса, и вы это прекрасно знаете, судя по вашему тексту, даёт возможность снизить энергопотребление, нарастить производительность, уменьшить площадь. иногда всё вместе, иногда только часть из этого.
Intel уже давно упёрлась как в количество ядер, так и в частоты, если брать реальные значения энергопотребления. и это несмотря на столько лет развития 14-нанометрового техпроцесса.
или вы хотите сказать, что в Intel сидят инженеры-дураки, которые думают, что переходить на 10 нм нужно, тогда как вы говорите, что такой нужды нет?)
заодно дураки все остальные компании, стремящиеся перейти на более тонкие нормы, дураки все тематические сми, которые освещают эти вопросы. все дураки?)
к слову, вот вам продолжение аналогии с автомобилями. тот факт, что в современном 600-ом мерсе уже давно не 6-литровый двигатель вовсе не означает, что производителю нужно переставать разрабатывать новые движки, верно?)
Вообще говоря, никаких оскорблений не было в вашу сторону.
Сказать без оснований “вы не правы и несёте чушь” довольно глупо было бы, согласитесь? Вместо этого я предпочёл довольно законченный ликбез по состоянию вещей у китов сложной электроники. При этом информацию достаточно легко проверить по открытым источникам, если захочется углубиться.
Я не утверждал, тем не менее, что новый техпроцесс НЕ лучше старого.
Суть в том, что новый техпроцесс не означает реального уменьшения размеров элементов процессора.
Вот так вот, размеры транзисторов между 14нм техпроцессом TSMC (читай Apple и Qualcomm) не обязательно вообще уменьшились.
При этом Intel не афишируя такие детали в анонсах для масс-медиа делает физически более компактные элементы, чем другие производители.
Смена техпроцесса сама по себе не даёт абсолютно ничего. Не даёт ни возможность снизить энергопотребление, ни увеличить производительность (и вообще говоря, сказано было, что само по себе уменьшение размера ведёт наоборот к понижению частот).
Что даёт какой-то результат – это оптимизация производства и модификация структуры кристалла – количество логических блоков, форма транзисторов, взаиморасположение и т.п.
Я не считаю, что нет смысла переходить на новый техпроцесс. Я говорю, что несмотря на то, что техпроцесс интела не соответствует тому, что другие у себя называют как “10нм”, они позволяют себе делать основные компоненты процессора меньше, чем у конкурентов.
При этом отсутствие смены числа говорит о том, что они на своей фабрике не могут (или слишком дорого) производить в промышленных масштабах самые маленькие элементы такого размера. Но это не значит, что компоненты процессора не уменьшаются вообще.
И другие фабрики добиваются улучшений своих процессоров НЕ “переходом” на более тонкие техпроцессы, а совокупностью изменений при производстве, и журналистский техпроцесс (это даже не стёб) нужен только журналистам, потому что реально в процессоре 10нм нет нигде. 10нм – это только то, что фабрика может нарисовать на подложке.
Грубый пример такой:
у вас есть маркер (хайлайтер, широкий с одной стороны и узкий с другой), но с неудобной ручкой. Вы можете рисовать тонкие линие и широкие. Но так как ручка неудобная – линии ровные получить непросто. Вы говорите “у меня маркер 10нм”, потому что узкая часть – 10нм. А по факту рисуете всё широкой стороной кроме коротких черточек.
У меня круглый маркер с диаметром 14 нм. Но ручка удобная. Я не могу рисовать узкие линии как у вас, но они получаются ровнее и вообще потому что маркер круглый, приходится рисовать иначе.
Формально мой маркер больше, но фактически результат получается лучше, если рисовать рисунок с мелкими деталями.
Этим я не хотел сказать, что интел круче. Но интел, как минимум, не хуже. И техпроцесс сам по себе не коррелирует с параметрами конечного устройства.
При этом отсутствие изменения техпроцесса не означает отсутствие прогресса в устройствах, и, подчеркну, реального уменьшения элементов.
вот так уже лучше)
упрекать вас в том, что вы явно любите показать свои знания не буду, так как сам иногда такой)
я полностью согласен с вами практически во всём, что вы написали в новом посте.
совершенно верно, что сама по себе цифра техпроцесса ещё ни о чём не говорит, и условные 10 нм не обязательно будут ощутимо лучше (или вообще лучше) условных 12 нм.
просто из самого первого вашего поста казалось, что ваша точка зрения заключается в том, что, если цифра практически ничего не значит, то и менять техпроцесс не стоит.
уточню для справедливости, что это я так прочёл ваш пост. то есть либо это сугубо моё восприятие так сработало, либо вы недостаточно точно описали свою мысль. в любом случае, относительно нового поста, повторюсь, я почти полностью согласен)
также хочу отдельно поблагодарить за эту беседу. не часто встретишь в комментариях человека, хорошо понимающего такие вопросы.
Вы приводите сторонние примеры из иной области, сменяя фокус, дабы показать мою точку зрения с невыгодной стороны, утверждая что пример аналогичен и раз он разваливает аргументацию – то и моя неверна.
Это называется ignoratio elenchi (подмена тезиса), что является типичной логической уловкой, и в дискуссиях пользоваться таким не стоит.
Приписывание утверждений, которые якобы вытекают из сказанного мной – тоже весьма дурной тон.
Про движки, если проводить реальную аналогию, будет выглядеть так:
их можно улучшать как изменением объема, либо числом цилиндров, так и оптимизацией трения поршней, их формой,материалов, расположением цилиндров, структурой механизма подачи кислородной смеси в двигатель и т.п.
Изменение по-тупому (читай: объемом/числом цилиндров) будет помогать до какого-то момента, но рано или поздно можно упереться в размеры, и тогда помогут только развитие структурное, а не количественное. И у одного производителя могут быть худшие показатели в плане объема двигателя, но при этом он может показывать лучший результат из-за более оптимального устройства.
Безусловно, это не значит, что улучшать не надо. Ровно точно так же надо, как и процессоры. Но изменение цифр не значит улучшение.
И это не значит, что одни компании уменьшая техпроцесс улучшают ЭТИМ процессоры, а интел, не уменьшая, никак свои процессоры не улучшает.