Sperando di avervi solleticato con la news di ieri sull'outing di Intel relativamente al ritardo del nodo a 14nm, andiamo ad analizzare più in profondità cosa la dirigenza della casa di Santa Clara ha mostrato ai propri azionisti lo scorso mese.
Da sempre Intel ha affermato che i propri processi produttivi sono meglio di quelli della concorrenza, ed anche con il nodo 22nm 3DGate si è assistito al medesimo spettacolo: Intel ha affermato che questo processo produttivo è una spanna avanti rispetto ai 28nm di TSMC e GlobalFoundries, sia come qualità sia, soprattutto, come spazio occupato dal singolo transistor. Secondo il pensiero comune dell'utenza internettiana, quindi, i 22nm di Intel permettono di realizzare chip più piccoli, a parità di numero di transistor, rispetto ai PP rivali. Perché non credere alle parole della casa di Santa Clara? Questo era vero fino ad ottobre. Ora è diverso, e ce lo dice la stessa Intel: i 22nm sono molto simili ai 28nm di TSMC e GlobaFoundries. Perché? La parola passa a Sua Maestà il Marketing, promotore del bispensiero. I 22nm di Intel sono migliori dei 28nm di TSMC, ma anche uguali.
Tenete bene a mente la scritta in basso a destra: "Alignment based on internal assessment"
Mojy Chian, Senior VP presso GlobalFoundries, affermò nell'ottobre del 2012: “Intel’s terminology doesn’t typically correlate with the terminology used by the foundry industry. For instance Intel’s 22nm in terms of the back-end metallisation is similar to the foundry industry’s 28nm. The design rules and pitch for Intel’s 22nm are very similar to those for foundries’ 28nm processes”. I 22nm di Intel, quindi, non sono altro che dei 28nm a cui è stato dato un nome un po' troppo altisonante. Jean-Marc Chery, CTO di STMicroelectronics, sempre nel 2012, affondava il coltello nella piaga: “Intel’s 22nm process is actually 26nm”.
Come è potuto accadere questo? Per Intel il nanometro ha una misura particolare. Se per tutto il mondo un nanometro equivale a un nanometro, per Intel un nanometro equivale a 1.182 nanometri. Questo le permette di avere, teoricamente, un PP migliore, secondo la propria base metrica, così da fare e disfare grafici a proprio piacimento, come andremo a discutere.
A questo punto dovremmo smettere di considerare i 28nm di TSMC e GlobalFoundries scadenti. Al contrario. Essendo planari e di facile lavorazione, sono attualmente il processo produttivo migliore dal punto di vista del rapporto prezzo/prestazioni. La decisione di produrre il prossimo ATOM SoFIA presso una fonderia esterna (a 28nm) dovrebbe far riflettere su questo aspetto.
Tornando al discorso iniziale, perché adesso finalmente Intel mostra i propri 22nm al pari dei 28nm delle fonderie rivali? Per mostrare il miglioramento dei 14nm rispetto ai vecchi processi produttivi, perché con i grafici “normalizzati” è tutto più facile, ed al contempo ingannevole per l'osservatore meno smaliziato. Normalizzando i 20nm e i 16nm FinFET di TSMC sui 28nm (i quali sono quasi alla pari dei 22nm di Intel) sembra che i primi non apportino eccessivi vantaggi nella produzione. Al contrario, normalizzando i propri PP sui 32nm (pari circa ai 40nm di TSMC), sembra che ogni nuovo nodo sia una rivoluzione, una manna dal cielo.
Secondariamente, i 16nm FinFET effettivamente non garantiranno una diminuzione considerevole nelle dimensioni rispetto ai 20nm (a causa del Double/Triple Patterning e dell'utilizzo di un Transistor 2.5D – Come quello di Intel), ma saranno comunque assimilabili ai 14nm di Intel, a causa del “particolare” nanometro utilizzato da quest'ultima. Cosa che non viene considerata nella slide più sopra (Altera Vs. Xilinx).
In ultimo, Intel nei propri calcoli utilizza solamente il rapporto “area del wafer/area del chip” per calcolare il costo di un componente realizzato con un determinato nodo, facendo sembrare i 14nm il nodo più economico mai realizzato. Eppure andrebbero calcolate ben altre variabili: il costo dei macchinari e dell'energia, il costo di design, il costo di debugging, la resa produttiva e molto altro.
L'utilizzo del Double Patterning sui 20nm alzerà notevolmente i costi. Slide TSMC
I costi supplementari aumenteranno in continuazione (EUV di ASML) Slide di TSMC
Il costo di design è una costante esponenziale
Se è vero che Intel ha finalmente dichiarato (implicitamente) di aver avuto problemi con i 14nm e che i 22nm non sono poi questa meraviglia, ancora fatica a non cadere nelle pratiche di marketing più maliziose.