Intel hat kürzlich mit seinem 18A (1,8 Nanometer) Prozess beeindruckende Fortschritte gemacht und die Aufmerksamkeit prominenter Technologieunternehmen auf sich gezogen. Intel hat einen bedeutenden Gießereivertrag mit Microsoft zur Herstellung von Chips mit dieser hochmodernen Technologie gesichert, während es auch Gespräche mit Google, NVIDIA und anderen über mögliche Kooperationen führt.

Der Intel 18A-Prozess zeichnet sich durch seine innovative PowerVia-Backside-Stromversorgung und die RibbonFET-Gate-All-around-Transistor-Architektur aus. PowerVia trennt die Leistungs- und Signalschichten, optimiert das Signalrouting und reduziert den Widerstandsspannungsabfall, wodurch die Chipleistung um rund 15 % verbessert wird. Die Transistordichte des 18A-Prozesses ist um 30 % höher als die des Intel 3-Prozesses. Darüber hinaus wurde die Größe der SRAM-Bitzelle von 0,03 qdµm auf 0,023 sqµm reduziert. Die Dichte liegt nahe der durch das N2-Verfahren von TSMC erreichten Dichte. Obwohl der N2-Prozess von TSMC mit seinen Standardzellen mit hoher Dichte eine höhere Transistordichte aufweist, zeichnet sich der 18A von Intel in Bezug auf Stromverbrauch und Frequenzfunktionen aus, insbesondere in Hochleistungskontexten. Darüber hinaus bietet Intels Foveros Direct 3D Hybrid-Bindungstechnologie Kupfer-Kupfer‐Verbindungen mit einem Pitch von weniger als 5 Mikron und übertrifft damit die SoIC-X-Technologie von TSMC. Dieser Fortschritt ist entscheidend für KI-Chip- und Hochleistungs-Computing-Interconnect-Lösungen.

Intel plant, seine ersten 18A-Prozessprodukte in der zweiten Hälfte des Jahres 2025 auf den Markt zu bringen, darunter die Panther Lake-Prozessoren für KI-PCs und den Clearwater Forest für Server. Panther Lake ist darauf ausgelegt, bis zu 40 TOPs an KI-Berechnungen zu liefern, wobei bereits erfolgreich Betriebssysteme gebootet und die Leistung der Zielfrequenz mit DDR-Speicher demonstriert wurden. Clearwater Forest hingegen nutzt die Technologien RibbonFET, PowerVia und Foveros Direct, um eine dichte, energiearme Lösung für Rechenzentren zu bieten. Intel hat die Veröffentlichung der Version 1.0 seines Process Design Kit (PDK) für Kunden angekündigt, die Chips entwerfen, mit einer breiteren Massenproduktion bis zum 4. Quartal 2025 und einer vollständigen Verfügbarkeit bis Anfang 2026. Um die Produktionskapazität zu erhöhen, beschleunigt Intel die Installation von Geräten in Fab 52 in Arizona und beginnt mit dem Gießen im F&E-Zentrum in Hillsboro, Oregon.

Der aktuelle Zustand der Halbleiterindustrie bietet Intel eine strategische Öffnung. Obwohl der N2-Prozess von TSMC voraussichtlich bis Ende 2025 eine Massenproduktion mit ca. 50.000 Wafer pro Monat erreichen wird, bleibt die Nachfrage überwältigend, was Kunden dazu bringt, nach Alternativen zu suchen. Der Intel 18A-Prozess zieht Kunden wie Microsoft aufgrund seiner robusten Leistung und inländischen Fertigungsvorteile in den USA an. Unternehmen wie NVIDIA, die hohe Leistung und energieeffiziente Prozesse erfordern, und Googles TPU-Serie, die von verbesserter Interconnect-Technologie profitieren könnte, bewerten diesen Prozess hoch. Im Gegensatz dazu ist der SF2-Prozess von Samsung, der im ersten Quartal 2025 für die Testproduktion geplant ist, im Produktionsvolumen und in der Wettbewerbsfähigkeit hinterher und wartet auf eine weitere Validierung. Die Vorteile von Intel liegen in der überlegenen Technologiereife und dem Kundenvertrauen. Darüber hinaus profitiert Intel von einer Subvention in Höhe von 2,2 Milliarden US-Dollar im Rahmen des US-CHIPS-Gesetzes für den Ausbau der Fertigung und der Forschung und Entwicklung und ist auf Wachstum ausgerichtet.

Unter der neuen Führung von CEO Lip-Bu Tan, der Anfang 2025 ernannt wurde, legt Intel den Ausbau seines Gießerei-Geschäfts als Priorität fest. Der 18A-Prozess ist entscheidend für die Wiederaufnahme der technologischen Führung und plant, die Wettbewerbsfähigkeit von Intel durch Automatisierung, fortschrittliche Verpackungen und umfassende Gießerei-Dienstleistungen zu stärken. In seiner Rede auf der Vision 2025-Konferenz verpflichtete sich Tan, die Nachfrage nach internen Produkten von Intel zu priorisieren und gleichzeitig externe Kunden anzuziehen, wobei erste Auftragsbestellungen von externen Kunden bis Mitte 2025 erwartet werden. Intel könnte seine "IDM 2.0"-Strategie anpassen, um die Marktorientierung zu fördern und gleichzeitig die Zusammenarbeit mit TSMC zu vertiefen, um den anfänglichen Produktionsdruck zu mildern.

Der Intel 18A-Prozess ist entscheidend für die KI-PC- und Rechenzentrumsmärkte. IDC prognostiziert, dass die weltweiten Auslieferungen von KI-PCs bis 2025 120 Millionen Einheiten erreichen werden und damit 35 % des PC-Marktanteils erobern. Panther Lake, wenn wie geplant eingeführt, wird für Intel entscheidend sein, um eine wettbewerbsfähige Position zu sichern. Dennoch ist ein Ertrag von mindestens 70 % für die Massenproduktion von entscheidender Bedeutung. Intel gab an, dass die Erträge von Panther Lake die Erträge des Meteor-Lake-Zeitrahmens übertroffen haben und wie erwartet Fortschritte machen. Die Risiken, die mit der EUV-Lithographie mit hoher numerischer Apertur verbunden sind, erfordern jedoch aufgrund ihrer Komplexität und Kosten Aufmerksamkeit, was Intel dazu veranlasst, auch traditionelle Prozessoptionen für Flexibilität im Design beizubehalten.

Die Fortschritte, die durch den 18A-Prozess von Intel erzielt wurden, bieten einen dringend benötigten Wettbewerbsschub in der Halbleiterbranche. Durch die Integration von PowerVia, RibbonFET und Foveros Direct 3D-Technologien kann der 18A hinsichtlich Leistung und Effizienz mit dem N2 von TSMC konkurrieren. Mit der Annäherung der Massenproduktion im Jahr 2025 soll der 18A-Prozess die Produktverbesserungen von Intel sowohl für Clients als auch für Server vorantreiben und den globalen Gießereimarkt möglicherweise neu gestalten.