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Intels Zukunftspläne: Diverse Lake-Derivate und 14 nm in der vierten Iteration

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intelIn den vergangenen Tagen gab es zahlreiche Berichte zu zukünftigen CPU- und Architektur-Generationen im Notebook-, Desktop- und Serverbereich von Intel. Dabei schwingen auch immer die Probleme mit der 10-nm-Fertigung mit. Gleichzeitig wird einem immer wieder bewusst, wie komplex eine Roadmap bei Intel derzeit ist. HPC-first, mobile first – hinzu kommen die besagten Verschiebungen und schon ist das Chaos perfekt. Die Kommentare unter den News zeigen, dass auch unter den Lesern viel Verwirrung herrscht.

Die Kollegen von Golem haben eine Aufstellung der vergangenen, aktuellen und künftigen Core-Generationen, der dazugehörigen Codenamen und des verwendeten Fertigungsverfahrens erstellt. Wir haben diese um einige Angaben ergänzt, um die jeweilige Plattform (Mobile, Desktop und Server) zu verdeutlichen.

Gegenüberstellung CPU-Architekturen und Fertigung bei Intel
Core-GenerationCodenameFertigungSegment(geplante) Veröffentlichung
5th GenBroadwell14nmMobile
Desktop
Server
2014
6th GenSkylake14nmMobile
Desktop
Server
2015
7th GenKaby Lake14nm+Mobile
Desktop
2016
8th GenKaby Lake Refresh14nm++Mobile
2017
8th GenCoffee Lake14nm++Mobile
Desktop
2017
8th GenCannon Lake10nm+Mobile
Desktop
2018
9th GenWhiskey Lake14nm++Mobile2018
9th GenAmber Lake14nm++Mobile2018
-Cascade Lake14nm++Server2019
-Comet Lake14nm++Mobile2019
-Ice Lake14nm+++/10nm+ (?)Mobile
Desktop
2019/2020 (?)
-Cooper Lake14nm+++/10nm++ (?)Server2020 (?)
-Tiger Lake14nm+++/10nm++ (?)-2021 (?)
-Sapphire Rapids7 nm (?)-2022 (?)
-Granite Rapids7 nm (?)-2023 (?)

Sehr schön zu sehen ist, dass mit den Anfängen der Fertigung in 14 nm alles noch in geordneten Bahnen verlief. Irgendwann 2014/15 muss Intel klar geworden sein, dass der Wechsel auf die Fertigung in 10 nm nicht planmäßig verlaufen wird. Insofern hat man die Fertigung in 14 nm immer weiter verbessert und ist inzwischen bei der dritten Iteration angekommen. Neben den kleinen Verbesserungen in der Architektur und durch die Fertigung selbst baute Intel in diesem Jahr vor allem den Funktionsumfang des Chipsatzes aus.

Der aktuelle CNL-PCH kommt unter anderem in Form des H370-, B360- und H310-Chipsatzes zum Einsatz und wird nicht mehr in 22 sondern 14 nm gefertigt. Außerdem unterstützen diese USB 3.1 Gen2. Mit dem ICL-PCH soll dann auch Thunderbolt 3 direkt in den Chipsatz integriert werden.

Zurück zu den Prozessoren: Hier hieß in den vergangenen Jahren meist, dass an der Kern-Konfiguration einige Änderungen vorgenommen wurden und die Mittelklasse bei Intel inzwischen bis zu sechs Kerne bietet, es darüber hinaus aber keine großen Änderungen gegeben hat. Die Core-Architektur basiert noch immer auf der ersten Skylake-Generation und inzwischen dürften Intel die Seen zur Namensgebung ausgehen.

10 nm bleiben eine Ausnahmeerscheinung

Intel wird den 14-nm-Prozess noch etwas länger ausquetschen. Denkbar ist, dass einige der noch folgenden CPU-Generationen auf einen weiteren Verbesserungsschritt der 14-nm-Fertigung (14nm+++) basieren. 10 nm funktionieren für Intel hinsichtlich der Ausbeute noch nicht, so dass der Core i3-8121U als bisher einzige in 10 nm gefertigte CPU in einem Notebook verbaut wird und dabei noch nicht einmal die integrierte Grafikeinheit genutzt werden kann. Intel verwendet für Cannon Lake offenbar schon die zweite Iteration der Fertigung in 10 nm, was zeigt, wie schlecht die erste Generation gelaufen sein muss. Dabei hat sich inzwischen gezeigt, dass Intels 10-nm-Fertigung bei der Packdichte den gewünschten Schritt nach vorne macht, so lange die Ausbeute nicht stimmt, kann Intel diesen Vorteil aber kaum nutzen.

Derzeit ist zumindest für Außenstehende völlig unklar, wie es mit der Fertigung in 10 nm weitergehen soll. Ice Lake, Cooper Lake und Tiger Lake sind nun die ersten Kandidaten dafür. Bis die großen Chips in 10 nm vom Band laufen, wird es aber sicherlich bis mindestens in die zweite Jahreshälfte 2019 dauern – womöglich sogar bis 2020. Es gibt sogar schon Meldungen, die davon sprechen, dass Intel die 10 nm komplett auslassen könnte und direkt auf 7 nm wechselt und bis dahin mit einem verbesserten 14-nm-Schritt weitermacht.

Die Entwicklung der Fertigung und Architekturen geschehen bei Intel in unterschiedlichen Teams. Die Technology and Manufacturing Group (TMG) ist das Sorgenkind bei Intel, während die Architektur-Teams offenbar planmäßig ihre Entwicklungsschritte abfahren, diese aber nicht den Weg in die gewünschten Produkte auf Niveau der geplanten Fertigung schaffen.

Inzwischen hat Intel aufgrund der Erfahrungen mit der 10-nm-Fertigung die Ziele für die 7-nm-Fertigung heruntergefahren. Für bestimmte Layer stellt Intel hier schon auf Extreme Ultraviolet Lithography (EUV) um, sieht sich aber auch nicht von den grundsätzlichen Problemen der 10-nm-Fertigung betroffen. 7 nm bei Intel basiere fundamental auf einer anderen Technik und könne daher einige der aktuellen Probleme umgehen. Um die Anforderungen etwas geringer zu halten, nimmt man die Ziele für die Packdichte etwas zurück und plant wieder mit dem Faktor 2,4 – für 14 auf 10 nm wurde mit dem Faktor 2,7 kalkuliert.

Die kommenden Monate werden zeigen müssen, ob Intel das Ruder herumreißen kann. AMD wird im kommenden Jahr die ersten Produkte auf 7 nm umstellen, wenngleich dies nicht heißt, dass die Fertigung aufgrund der Namensgebung direkt vergleichbar ist. Darauf sind wir bereits mehrfach eingegangen. Intel kann sich aber längst nicht mehr einfach nur zurücklehnen – ganz im Gegenteil. Immer wieder werden offenbar Produkte von der Roadmap gestrichen, offizielle Aussagen macht man längst nicht mehr. Nach dem Rücktritt von Brian Krzanich als CEO wird sein Nachfolger zunächst einmal für etwas Stabilität und Ordnung sorgen müssen. Die Partner von Intel brauchen ebenfalls wieder mehr Verlässlichkeit.