Il processo 18A di Intel è recentemente al centro dell'attenzione nei circoli tecnologici. Da un lato, c'è una grande curiosità per i progressi di Intel, in quanto il dominio di TSMC nell'industria dei semiconduttori ha teso a soffocare la concorrenza. D'altra parte, gli esperti di Intel comprendono la potenziale svolta che il 18A rappresenta. Negli ultimi sei mesi, NVIDIA, Broadcom, Faraday Technology, insieme a numerosi clienti ASIC, hanno espresso un significativo interesse. Recenti aggiornamenti della catena di fornitura hanno evidenziato una svolta nel processo avanzato a 1,8 nanometri, con risultati di campionamento del chip che stanno ricevendo feedback positivi dall'industria. Intel sembra pronta a rivitalizzare i suoi servizi di fonderia (IFS) con il processo 18A.

Negli ultimi anni, Intel ha lanciato una strategia ambiziosa "quattro anni e cinque nodi" con l'obiettivo di recuperare il ritardo nella tecnologia dei processi. Tuttavia, il riscontro dal mercato è stato tiepido e il business delle fonderie ha faticato a decollare. Tuttavia, l'introduzione del processo 18A ha cambiato il panorama. Intel prevede di iniziare la produzione di massa del processo 18A nella seconda metà del 2025, con i primi prodotti che includeranno processori Panther Lake per dispositivi mobili e chip Clearwater Forest per server. Questi chip sono stati alimentati con successo e gestiscono senza problemi i sistemi operativi già dall'anno scorso. Intel ha anche annunciato che i primi chip progettati per clienti esterni inizieranno la fabbricazione entro la metà del 2025.

Una caratteristica distintiva del processo 18A è l'incorporazione di due tecnologie pionieristiche: RibbonFET e PowerVia. RibbonFET, un transistor "gate-all-around", migliora il controllo della corrente attraverso una struttura a nanosheet, riducendo così le dimensioni del transistor, le perdite e migliorando l'efficienza energetica dei chip ad alta densità. PowerVia prevede il riposizionamento delle linee di alimentazione sul retro del wafer, aprendo così l'area principale per le interconnessioni del segnale e riducendo anche la resistenza. Questa innovazione architettonica si traduce in un aumento della densità del 5-10% e innalza le prestazioni fino al 4%. Rispetto al "processo 3" di Intel, 18A presenta una densità di transistor superiore del 30% circa e un miglioramento del 15% nel rapporto potenza-performance. In particolare, la sua densità di SRAM è comparabile al processo N2 di 2 nm di TSMC e leggermente superiore nel bilanciamento potenza-performance.

C'è un reale interesse per i 18A di Intel da parte di clienti esterni. NVIDIA e Broadcom stanno valutando attivamente i campioni ASIC realizzati con questo processo, con risultati iniziali che mostrano prospettive promettenti. I fornitori di ASIC, come SmartPlanet, hanno ricevuto i primi campioni e hanno fornito feedback positivi. Inoltre, sono in corso collaborazioni con aziende come IBM e Arm per garantire che il processo 18A sia conforme agli standard del settore. Gli analisti indicano che i principali attori come NVIDIA sono desiderosi di diversificare le proprie catene di approvvigionamento e ridurre la dipendenza da TSMC, con le strutture di fonderia di Intel basate negli Stati Uniti che offrono un'alternativa strategica. Queste dinamiche si allineano con la crescente domanda di chip AI, dove il processo 18A di Intel si distingue per le sue prestazioni e i vantaggi nella catena di approvvigionamento.

Intel mira a far sì che il 70% dei suoi moduli di calcolo utilizzi il processo 18A. Tuttavia, a causa dei limiti di produzione e delle preoccupazioni sui rendimenti, alcuni prodotti di fascia alta, come i processori desktop di prossima generazione Nova Lake, verranno in parte esternalizzati al processo a 2 nm di TSMC. Ma Intel rimane fiduciosa nel 18A, con il CEO Lip-Bu Tan che afferma costantemente che la produzione ad alto volume (HVM) raggiungerà il picco entro la fine del 2025, potenzialmente attirando più clienti di alto livello.

Riflettendo sugli ostacoli passati, il percorso verso la produzione di massa del 18A non è stato privo di difficoltà. Rapporti precedenti indicavano che i rendimenti erano del 20-30%, ben al di sotto dello standard di oltre il 70% necessario per la produzione di massa, principalmente a causa delle complessità derivanti da RibbonFET e PowerVia. Tuttavia, Intel ha dichiarato che il rendimento di Panther Lake supera le metriche dello stesso periodo di Meteor Lake, mantenendo la tempistica della produzione di massa. Secondo gli analisti di mercato Gartner, TSMC catturerà il 68% del mercato globale delle fonderie di chip AI entro il 2024, mentre Intel avrà solo una quota frazionaria del 5%. Per garantire un vantaggio competitivo, Intel deve assicurarsi che il rendimento e le prestazioni del 18A siano all'altezza delle aspettative.

Intel prevede di mostrare la potenza del 18A al VLSI Symposium nel 2025, dimostrando che a una tensione di 1,1 V, i core ARM del processo aumentano le prestazioni del 25% riducendo il consumo energetico del 36%. Anche a una tensione più bassa di 0,75 V, le prestazioni aumentano del 18%, con una riduzione del 38% del consumo energetico. Rispetto a "Intel 3", il processo 18A riduce l'area a 0,72x, aumentando la densità dei transistor, sottolineando la sua statura competitiva nelle aree client e data center.

Rispetto al processo N2 di TSMC, l'Intel 18A presenta vantaggi distinti. Sebbene il N2 di TSMC sia leader nella densità dei transistor di celle standard ad alta densità, che raggiunge 313 MTr / mm² contro i 238 MTr / mm² del 18A, e vanti una dimensione di cella SRAM più piccola (0,0175 μm² contro 0,021 μm²), il 18A brilla nei campi delle prestazioni e dell'efficienza energetica grazie a PowerVia. TSMC prevede la produzione di massa di N2 entro la fine del 2025, con rilascio per i consumatori previsto per la metà del 2026, leggermente dopo il 18A. Anche il processo da 2 nm di Samsung (SF2) è previsto per la produzione di massa nel 2025, ma con rendimenti attualmente intorno al 40%, la sua imponenza di mercato rimane incerta.

L'iniziativa 18A di Intel è cruciale per rilanciare il suo business delle fonderie. Con Panther Lake e Clearwater Forest che si avvicinano alla produzione di massa, combinati con il forte coinvolgimento dei clienti come NVIDIA e Broadcom, il 18A è destinato a conquistare nuovi territori di mercato per Intel. Nei prossimi anni, Intel punta a introdurre il processo 14A con l'obiettivo di migliorare le prestazioni e la densità, sfidando costantemente la leadership di mercato di TSMC. In questa corsa per la supremazia dei semiconduttori, gli appassionati di tecnologia attendono con impazienza di vedere se l'audace impresa di Intel con il 18A ridefinirà gli standard del settore.