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Stephen Shankland vom US-Magazin CNET hatte eine der seltenen Möglichkeiten bekommen, einen Blick in eine der modernsten Fabriken von Intel zu werfen. In der Fab 42 und Fab 62 im US-Bundesstaat Arizona beschäftigt Intel bereits 12.000 Mitarbeiter und will den Standort in den kommenden Jahren sogar noch weiter ausbauen.
In der Fab 42 und Fab 62 gefertigt werden unter anderem die Chips für die nächste Xeon-Generation Sapphire Rapids – auch die Varianten mit bis zu 64 GB HBM2e. Auf den Siliziumwafern mit einem Durchmesser von 300 mm belichtet Intel hier aber auch die ersten Test-Chips aus der Intel-4-Fertigung (7 nm) für die 14. Core-Generation alias Meteor Lake. Genauer gesagt werden hier bereits die einzelnen Chiplets gefertigt und auf einem Package zusammengeführt.
Ebenfalls in Arizona zusammengesetzt werden die GPU-Beschleuniger Ponte Vecchio, die aus 47 einzelnen aktiven Silizium-Chips bestehen. Die Compute-Tiles mit den Xe-Cores werden dabei von TSMC in 5 nm gefertigt, die Xe-Link-Tiles in 7 nm und ebenfalls bei TSMC. Den Base-Tile fertigt Intel in Intel 7 und das gesamte Packaging findet inklusive der EMIB- und Foveros-Interconnect-Techniken bei Intel statt.
An dieser Stelle wollen wir jedem interessierten Leser empfehlen den Originalartikel bei CNET zu besuchen. Auf ein paar Details gehen wir an dieser Stelle aber dennoch genauer ein.
Intel Sapphire Rapids
Die ersten beiden Bilder zeigen ein noch nicht bestücktes Substrat eines Sapphire-Rapids-Prozessors. In der Mitte sind die Pads für die vier Tiles zu erkennen, auf denen sich die Golden-Cove-Kerne, Caches, DDR5-Speichercontroller und das PCIe-5.0-Interface befinden. Ober und unter den Tiles sind vier weitere, aber etwas kleinere Pads zu erkennen, auf denen der HBM2e platziert wird.
Das rechte Bild zeigt ein bestücktes Package, auf dem auch schon der Underfill vergossen wurde. Hier fehlt nur noch der Heatspreader, um den Prozessor fertigzustellen. Auffällig sind die Nasen im Package, die im LGA4677 eigentlich nicht vorgesehen sind. Ob die Sapphire-Rapids-Prozessoren mit HBM2e also in diesen Sockel passen, bleibt offen.
Intel Ponte Vecchio
Die Fotos zeigen zudem ein bereits fertiges Package des GPU-Beschleunigers Ponte Vecchio. Auf die Besonderheiten der verschiedenen Fertigungsverfahren sind wir bereits eingegangen. Ponte Vecchio ist Intels aktuelle Flaggschiff-Umsetzung im Bereich das Packaging. Die 2-Stack-Variante kommt auf 11 EMIB-Verbindungen (fünf pro Stack, 4x HBM + 1x Xe Link) und eine zwischen den beiden Stacks. Aufgrund der Anbindung des Slices auf einem Stack kommen gleich 16 Foveros-Verbindungen pro Stack zum Einsatz.
Zur Supercomputing 2021 nannte Intel auch die Größen der Caches. Die 64 MB an L1-Cache ergaben sich aber bereits aus den 512 kB pro Xe-Core bzw. 8 MB pro Xe-Slice. Hinzu kommen 408 MB an L2-Cache, die über den Base Tile und den Rambo Cache zur Verfügung gestellt werden.
Meteor Lake
In den vergangenen Monaten ließ Intel schon hier und da ein paar Details zur übernächsten Core-Generation alias Meteor Lake fallen. Genau wie bei Alder Lake soll Meteor Lake den Bereich von 5 bis 125 W abdecken, aber anders als Alder Lake nicht mehr aus einem modularen Design für einen monolithischen Chip basieren, sondern ein Chiplet-Design verwenden. Es gibt hier einen Compute-Die, einen GPU-Die und einen SoC-Die, der die restlichen Bausteine enthält. Meteor Lake bzw. die hier verwendeten Chips sollen in Intel 4 (7 nm) gefertigt werden.
Bis wir bei der Meteor Lake angekommen sind, muss Intel aber erst einmal noch die restlichen Alder-Lake-Prozessoren offiziell vorstellen. Zumindest auf dem Desktop wird es dann auch noch Raptor Lake als Zwischenschritt geben.
Alles in allem bietet der Artikel bei CNET einen interessanten Einblick in die Fertigung und ist daher eine absolute Empfehlung.