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Analyse: Cannon Lake-U zeigt Vorteile in der 10-nm-Fertigung deutlich auf

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intelEs ist ein erstes, wenn auch schwaches Lebenszeichen der Fertigung in 10 nm bei Intel. Vor einigen Wochen tauchte mit dem IdeaPad330-15 in Asien ein kompaktes Notebook mit Intel Core i3-8121U auf. Dabei handelt es sich um den ersten Prozessor aus der Cannon-Lake-Serie, die zugleich die erste in der 10-nm-Fertigung ist.

TechInsights in Kanada hat sich eben dieses Notebook besorgt, den Prozessor herausgelötet und eine erste Analyse angestellt. Typischerweise bietet man in den nächsten Wochen noch genauere Audits des Chips an, zunächst einmal aber gibt es einen groben Überblick und dieser ist für Intel recht vielversprechend.

So hat Intel das eigenen Ziel die Packdichte der Transistoren um den Faktor 2,7 zu steigern erreicht und kommt nun auf 100,8 Millionen Transistoren pro Quadratmillimeter. Offenbar verwendet man auch die dritte Generation der FinFET-Transistoren und das eigentliche Layout stammt bereits aus dem Jahre 2016. Einmal mehr zeigt sich also: Nicht das Design als solches ist das Problem, sondern die Fertigung. Neben der höheren Packdichte im Vergleich zu 14nm++ ermittelt TechInsights zudem ein geringeres Minimum Gate Pitch von 70 nm auf 54 nm sowie ein geringeres Minimum Metal Pitch von 52 nm auf 36 nm. Damit bewegt sich Intel mit seinem 10-nm-Prozess auf Niveau dessen, was TSMC und andere als 7 nm bezeichnen.

Die Kollegen von ComputerBase haben aufgrund der bekannten Größe des Packages (45 mm x 24 mm) die Diegröße abschätzen können und kommen auf etwa 71 mm². Der Chipsatz, der im Package rechts zu sehen ist, misst in etwa 47 mm². Broadwell-U aus der 14-nm-Fertigung kommt auf 82 mm², ist allerdings auch schon fast vier Jahre alt, in dieser Hinsicht aber noch immer ein guter Vergleich. Auch hier kommen zwei CPU-Kerne mit einer GT2-Grafikeinheit zum Einsatz (2+2), allerdings ist im Falle des Cannon Lake Core i3-8121U die Grafikeinheit deaktiviert – aber dennoch im Die enthalten, nur eben nicht funktional. Auch muss man sich vor Augen halten, dass Intel bei Cannon Lake AVX512-Einheiten verbaut und die integrierte Grafikeinheit von 24 auf 40 Execution Units (EUs) erweitert wird. Ohne die Größe der AVX512-Einheit zu kennen ist alleine das Plus bei den EUs ein entscheidender Faktor bei der Größe des Chips. Insofern relativieren sich die 82 zu 71 mm² noch einmal deutlich.

Das Potenzial der Fertigung in 10 nm bei Intel wird aus den Zahlen deutlich, allerdings scheint Intel derzeit noch nicht in der Lage zu sein, daraus auch einen Vorteil zu gewinnen. Beim Core i3-8121U ist die Grafikeinheit deaktiviert. Es muss also eine dedizierte Grafikkarten mit dem Prozessor kombiniert werden, was den Vorteil an Platzersparnis und der Energieeffizienz wieder zunichte macht. Gegen Ende des Jahres will Intel voll funktionsfähige Chips liefern können, aber auch dann sprechen wir noch immer nur von Cannon Lake-U und keinem Chip mit bis zu 28 Kernen aus der 10-nm-Fertigung. Intel hat also noch etwas Arbeit vor sich.