英特爾放棄Tick-Tock模式 CPU製程進化速度變慢
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[閩南網]
看來Kaby Lake處理器不會是一次性產品。
英特爾在最近披露的10-K文件中表示,2007年開始採用的「Tick-Tock」開發模式將會被新的「三階段模式」替代:製程(Process)、架構(Architecture)和優化(Optimization)。
在Tick-Tock模式下,CPU的開發過程被分成「Tick」和「Tock」兩步:現有處理器設計用新的製造工藝製造,這就是Tick;用現有的製造工藝推出新的處理器設計就是Tock。
在英特爾第一次推出「Core」品牌處理器時,製程並沒有變化,從它開始處理器出現了相似的發展模式。
每一個「Tock」階段會增加新的功能,提升架構的性能,每一個「Tick」階段會改進能耗、增加時脈。
問題在於縮小製程壓力越來越大。
在Broadwell和Skylake處理器上,英特爾採用的是14納米製程,為了提高產能英特爾花了很長一段時間。
Broadwell處在「Tick」階段,Skylake處在「Tock」階段。
Broadwell花的時間更長,它被迫推遲上市,按原計劃Broadwell在2013年晚期推出,後來推遲到了2014年9月。
Broadwell產品線是不完全的(英特爾沒有打造完整的桌面處理器系列產品),不單上市時間推遲,第一款移動版Broadwell處理器發布9個月後,一部分桌面版處理器才開始推出。
又過了幾個月Skylake才上市。
正因為遇到困難,去年7月時,英特爾宣布在14納米處理器上打破「Tick-Tock」模式。
按原計劃Skylake將被Cannonlake替代,Cannonlake屬於「Tock」階段,製程將從14納米縮減到10納米。
而新計劃顯示,英特爾將推出第三代14納米處理器,它的名字叫Kaby Lake,然後會在2017年下半年將製程縮小到10納米。
從英特爾提交的10K文檔來看,在10納米製程上英特爾也會採用類似的規劃,將製程的生產周期由2代產品延長到3代。
由此開始,三代製程將成為「新常態」,英特爾已經為各階段命名。
前兩個階段是我們所熟悉的,它只是將「Tick-Tock」規劃換了個名字。
第一個階段叫「製程」,將現有設計稍作調整以求用在更小的製程上。
然後是「架構」,在這個階段英特爾會推出新的架構。
新增加的階段叫作「優化」,英特爾會對架構做出修正。
英特爾宣稱,只有按照新規劃前進公司才能讓每年的產品更新回到正軌。
轉變策略有兩個原因:成本和複雜性。
要開發新的製程並投入生產越來越困難。
在14納米上,為了獲得滿意的高良率,英特爾花的時間比22納米製程要長得多。
困難仍然在繼續。
實際上,在製造處理器時英特爾用193納米紫外光刻印布局,處理器元件的尺寸比紫外光還要小很多。
為了解決不協調問題,英特爾已經引入了許多技術,但是它會導致製造的時間延長、複雜程度增加。
從20世紀90年代開始,產業就希望能用更小的光波來生產處理器,也就是13.5納米極紫外光,但新技術的生產質量至今不能達標。
在報告中英特爾指出,已經向荷蘭公司ASML投入研發資金,ASML是極紫外光技術的重要開發商,從英特爾的措辭來看,極紫外光離應用還有一段距離。
英特爾的資金將在未來5年內注入ASML。
另外,英特爾正在努力從300納米晶圓向450納米轉移,這個轉變過程英特爾已經談了很久,但一直沒有成真。
因為製造CPU越來越複雜,完成2年循環後就放棄製程不太經濟,延長到3年可以讓英特爾獲得更好的投資回報。
還有一個問題值得思考:和台積電、Global Foundries等晶片商相比,英特爾能繼續保持製造優勢嗎?與其說英特爾的處理器領先,不如說它的製造工藝才是世界領先的,英特爾以更快的速度縮小製程、接受先進技術,比如3D Gate技術,另外,它還在低能耗、電晶體高密度、大型晶片高良率上領先。
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