Рано или поздно кремниевая технология, используемая сегодня для создания процессоров, достигнет своего предела. Это не предположение, а техническая неизбежность. Но что придёт на замену? Исследователи рассматривают множество вариантов: графеновые процессоры, квантовые вычислители и даже биокомпьютеры, использующие для расчётов живые клетки.

Однако одной из наиболее перспективных и приближённых к реальности технологий стала фотоника — область, где вычисления выполняются не электронами, а частицами света. Что представляют собой фотонные процессоры? Как они устроены? И главное — когда эта технология выйдет из научных лабораторий в массовое производство?

Фотоника: ближе, чем кажется

Слово «фотоника» звучит футуристично, словно речь идёт о технологиях из научной фантастики. Однако большинство из нас сталкивается с фотоникой ежедневно, даже не подозревая об этом.

Если вы носите умные часы, вероятно, прямо сейчас фотоника измеряет ваш пульс. Зелёный светодиод в конструкции часов излучает свет на определённой длине волны. Специальный датчик измеряет, сколько света вернулось после взаимодействия с вашими тканями, и на основе этих данных определяет биологические параметры: частоту сердечных сокращений, пульс и насыщенность крови кислородом.

Кроме светодиодов и лазеров, благодаря фотонике появился и высокоскоростной оптоволоконный интернет. Фотонные устройства произвели настоящую революцию в сфере передачи данных. Когда информацию научились передавать по оптоволоконным линиям с помощью света, а не электричества по медным проводам, стал возможен интернет в его современном виде: с социальными сетями, потоковыми видеотрансляциями в высоком разрешении и мгновенной передачей огромных объёмов данных.

Идея проста: подобный скачок в скорости передачи данных можно организовать не только между разными компьютерами, но и внутри каждого из них. Причём прямо на интегральной схеме. Это и является основной концепцией фотонных вычислений.

Что такое фотонный процессор

Большинство современных процессоров работают на основе электричества. Электроны передаются между элементами, что позволяет выполнять различные вычисления. Мы привыкли к тому, что компьютеры и смартфоны используют именно такие процессоры.

Но представьте устройства, которые используют вместо электричества свет, то есть фотоны. Это и есть фотонные процессоры.

В чём преимущество такого подхода? Во-первых, в скорости передачи данных. Но было бы неверным утверждать, что свет просто быстрее электричества. Оба типа сигналов распространяются со скоростью света. Тогда в чём разница?

Ключевым отличием является то, что фотоны не взаимодействуют между собой. Это позволяет по одному физическому каналу передавать несколько сигналов одновременно.

Для наглядности можно привести такое сравнение. Представим, что электрическое соединение — это поезд, движущийся со скоростью шестьдесят километров в час. Только вот помещается в этот поезд всего один пассажир. А что с фотонным соединением? Это такой же поезд, он движется с той же скоростью, но вместимость такого поезда — не один, а десять тысяч пассажиров.

Таким образом, два поезда движутся одинаково быстро, однако эффективность второго очевидно намного выше. Получается, что с помощью фотонов в фиксированный интервал времени можно передавать большее число сигналов, а значит, и больший объём информации.

Второе преимущество — энергоэффективность. Использование света позволяет значительно снизить энергопотребление и тепловыделение. Это означает, что фотонные процессоры могут быть гораздо более эффективными и экономичными. Необходимость решения вопросов энергопотребления и сокращения выбросов углекислого газа может стать важным толчком к развитию этой технологии.

По мере того как требования к вычислительным мощностям растут, а машинное обучение становится всё популярнее, увеличиваются и требования к компенсации воздействия на окружающую среду. По некоторым оценкам, к 2030 году вычислительные и коммуникационные технологии будут потреблять более восьми процентов энергии всего мира.

Таким образом, фотонные процессоры открывают новые возможности для вычислительной техники. Они могут значительно повысить скорость и производительность компьютеров, при этом снижая их энергопотребление.

Как это работает

Фотонный процессор — это устройство, которое использует свет для вычислений. Это принципиально новый тип аналоговых компьютеров, их ещё часто называют оптическими компьютерами. Исследователи по всему миру работают над архитектурой таких устройств.

Первый прототип оптического компьютера был продемонстрирован ещё в 1990 году, и это направление активно развивалось все последующие годы. Однако до массового коммерческого использования таких устройств по-прежнему далеко. Но работы ведутся, в том числе и в России.

Например, в Самаре специалисты Самарского университета имени Королёва создают фотонный процессор в рамках научной программы Национального центра физики и математики при поддержке государственной корпорации «Росатом». По проекту, производительность компьютера должна достичь десяти в двадцать первой степени операций в секунду. Согласно планам, опытный образец установки должен был быть готов в 2025 году, и сборка экспериментального образца находится на стадии корпусной сборки.

Существует много видов фотонных процессоров, которые различаются по материалам, размерам, конфигурациям и способам управления. Однако большинство из них имеют один общий недостаток — их сложно перенастроить для выполнения разных задач. Это означает, что для каждого нового эксперимента или приложения нужно создавать новое устройство, что требует много времени, ресурсов и финансовых вложений. Кроме того, это ограничивает гибкость и масштабируемость фотонных систем.

Безусловно, если будет создан полностью оптический компьютер, который окажется универсальным для выполнения разных задач, а также доступным и недорогим в производстве, это станет революцией в мире вычислительной техники и приговором для кремниевых технологий.

Однако сегодня реальность такова, что гораздо более осуществимым является создание гибрида — оптоэлектронного процессора. Устройства, где свет и полупроводники используются совместно. Эту технологию часто называют кремниевой фотоникой.

Идея оптоэлектронных устройств заключается в том, что для вычислений используются транзисторы — электронные устройства, а для передачи информации уже задействуется свет, то есть фотоны.

Основной компонент таких процессоров — волноводы. Они выполняют роль проводников для света, подобно тому, как медные провода передают электроны в классических компьютерах. Волноводы направляют фотоны от одной части процессора к другой.

Чтобы свет мог использоваться для передачи информации, он должен откуда-то браться. Для этого используются лазеры, которые создают узконаправленные световые лучи, способные быстро и эффективно передавать данные.

Затем световые сигналы проходят через различные компоненты процессора, где происходит их обработка. Одним из таких компонентов являются модуляторы. Они изменяют характеристики светового сигнала — амплитуду, фазу или длину волны — чтобы кодировать информацию.

После того как свет был изменён и передан по волноводам, его необходимо преобразовать обратно в электрический сигнал для взаимодействия с другими частями системы. Для этого используются фотонные детекторы. Они принимают световой сигнал и преобразуют его в электрические импульсы, которые уже могут быть обработаны традиционными электронными компонентами.

Применение оптоэлектронных технологий позволит осуществлять обработку информации с гораздо большей скоростью, чем в обычных процессорах. Считается, что прирост производительности в теории может достигать десятков, а то и сотен раз.

Однако у такого подхода есть существенный недостаток. Оптоэлектронные приборы теряют до тридцати процентов энергии при преобразовании электроэнергии в свет и обратно, что замедляет скорость передачи информации.

Реальные примеры и перспективы

Разработки оптоэлектронных процессоров ведутся активно. Не в последнюю очередь это связано с ростом интереса к машинному обучению.

Йоханнес Фельдманн, исследователь из Оксфордского университета, отмечает: «С ростом машинного обучения и искусственного интеллекта фотонные процессоры нашли область, в которой они могут проявить себя в полной мере. Растущие объёмы данных доводят текущие электронные технологии до предела».

Один из наиболее ярких игроков на рынке кремниевой фотоники — стартап Lightmatter. В компании уверены, что их подход способен существенно повлиять на скорость развития искусственного интеллекта.

Технология Lightmatter использует оптические межсоединения, встроенные в кремний, которые позволяют аппаратному обеспечению напрямую взаимодействовать с транзисторами на кремниевом чипе. В апреле 2025 года компания представила полнофункциональный фотонный процессор, способный поддерживать работу искусственного интеллекта с точностью, сопоставимой с кремниевыми системами, при значительно меньшем энергопотреблении. Исследование было опубликовано в престижном журнале Nature.

Фотонный процессор Lightmatter объединяет шесть чипов в одном корпусе, содержащем пятьдесят миллиардов транзисторов и миллион фотонных компонентов. Устройство способно выполнять 65,5 триллиона операций в секунду, потребляя всего 78 ватт электрической и 1,6 ватта оптической мощности. Новый подход позволяет передавать данные между чипами с пропускной способностью, в сто раз превышающей обычную, при этом потребляя в несколько раз меньше энергии.

Чтобы убедиться в перспективности фотоники и этого стартапа, стоит упомянуть, что в июле 2024 года в компанию перешла Симона Янковски, занимавшая пост вице-президента по связям с инвесторами и стратегическим финансам в Nvidia. Она возглавила финансовое подразделение Lightmatter в качестве главного финансового директора. После назначения Янковски заявила, что Lightmatter — единственная причина, ради которой она покинула Nvidia.

В октябре 2024 года компания привлекла 400 миллионов долларов в рамках раунда серии D, что подняло её оценку до 4,4 миллиарда долларов — почти вчетверо по сравнению с оценкой в 1,2 миллиарда долларов, установленной всего десятью месяцами ранее.

Не остаются в стороне и крупные компании. В декабре 2024 года был представлен новый фотонный процессор с тремя слоями устройств, выполняющих линейные и нелинейные операции. Такая архитектура обеспечивает чрезвычайно низкую задержку и высокую энергоэффективность.

Ещё более впечатляющий результат был достигнут в Китае. В декабре 2025 года учёные из Шанхайского университета Цзяотун объявили о создании LightGen — полностью оптического чипа, способного запускать масштабные модели генеративного искусственного интеллекта. Это первое в мире решение такого типа, которое, как утверждается, в сто раз эффективнее новейших ускорителей Nvidia. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

В отличие от традиционных транзисторов, технология оптических вычислений обрабатывает информацию с помощью света, что обеспечивает высокую скорость и параллелизм. Команде LightGen удалось разместить миллионы оптических нейронов на одном кристалле и реализовать полный цикл обработки данных исключительно на оптической основе.

Взгляд в будущее

Оптоэлектронные технологии, или кремниевая фотоника, представляют собой перспективную область развития вычислительной техники. Возможно, такие компьютеры станут обыденностью уже в ближайшем будущем.

Но что с полностью оптическим вычислительным устройством? Будет ли оно создано в ближайшее время? Ответить однозначно сложно.

Однако стоит вспомнить, что точно такие же вопросы задавались о привычных нам программируемых компьютерах всего век назад. Очевидно, что потребуется ещё много исследований, прежде чем мы сможем достаточно развить фотонные технологии для создания полностью оптического компьютера. Но когда нам это удастся, мы вступим в новую технологическую эру — эру, где свет заменит электричество в качестве основы вычислений.

Спустя четыре года после дебюта Surface Studio 2 компания Microsoft обновила модель, сделав ее более быстрой и с лучшей графикой. Surface Studio 2+ была анонсирована во время ежегодной презентации оборудования компании и была названа «на 50% быстрее», чем предыдущая версия устройства.

Как и Studio 2, Studio 2+ оснащен 28-дюймовым экраном PixelSense и в целом выглядит так же с точки зрения дизайна, за исключением поддержки Dolby Vision HDR и столь необходимого добавления порта USB-C с поддержкой Thunderbolt 4.

Самым большим обновлением модели стал процессор: процессор Intel 7-го поколения заменен на 11-е. Intel Core i7-11370H с максимальной частотой в режиме Tubop 4,8 ГГц был выпущен почти два года назад, что делает его устаревшим выбором для компьютера. При этом странон, что Microsoft не использовала более актуальный и более быстрый процессор Intel 12-го поколения.

Одним из изменений, работающих в пользу Surface Studio 2+, является объем памяти — 32 ГБ оперативной памяти DDR4, а также видеокарта Nvidia RTX 3060. Хотя Microsoft не ориентируется на геймеров с новой моделью, карта позволяет модели поддерживать большинство игр в разрешении 1080p.

Ценник, наряду с прошлогодним процессором Intel, вероятно, отпугнет некоторых покупателей. Surface Studio 2+ продается по цене 4499 долларов США. Для тех, кто заинтересован, он доступен для предварительного заказа уже сейчас перед запуском 25 октября.

Сегодня мы поговорим про нидерландскую компанию ASML, которая стоит за созданием самых современных процессоров и чипов. Ультра-фиолетовая литография и экстремальная УФЛ — все это стало возможно благодаря их машинам. В нашем новом «Формате» обсудим историю компанию, современное состояние и будущее технологий в чипах.

СПИКЕРЫ:

Евгений Иванов, – ASML, старший менеджер по маркетингу

Денис Шамирян – CEO ООО «Маппер»

Григорий Баженов – экономист, автор канала FuryDrops

СОДЕРЖАНИЕ:

00:00 Вступление

02:03 Роль ASML на рынке

06:42 Предыстория появления ASML

18:08 Производство чипа и экстремальная ультрафиолетовая литография

30:35 Из каких этапов состоит работа машины ASML?

47:06 За счет чего машины ASML такие точные?

01:07:14 Как перевозят и доставляют машины ASML?

01:17:16 Какова значимость ASML сейчас?

01:28:38 Новая машина ASML – High NA EUV

01:31:08 Спасибо, что посмотрели

Вскоре после дебюта новой серии графических карт Arc компания Intel представила серию Arc Pro — новую коллекцию графических процессоров, предназначенных для производительности. Arc Pro состоит из A30M, A40 и A50, которые разделены на три различных уровня. Первая из трех моделей — это обычный GPU для ноутбука, а модель A40 — аналог для настольного ПК, обладающий аналогичными характеристиками в однослотовом форм-факторе.

Модель A50 — это топовая модель с двухслотовой конфигурацией для тех, кому требуется большая мощность обработки изображений для рабочих станций. Что касается технических характеристик, то и A30M, и A40 обладают мощностью 3,5 терафлопс, но последняя модель имеет 6 ГБ VRAM, как и A50, в то время как первая поставляется только с 4 ГБ. Естественно, A50 увеличивает свою мощность до 4,8 терафлопс, при этом все три модели оснащены встроенной поддержкой трассировки лучей и машинного обучения. Все они также могут похвастаться четырьмя портами мини-дисплеев, к которым можно подключить до двух дисплеев 8K 60 Гц, двух дисплеев 5K 240 Гц, двух дисплеев 5K 120 Гц или четырех дисплеев 4K 60 Гц.

Intel — уникальная компания и единственная в своем роде. Пока все игроки на рынке занимаются лишь разработкой (проектированием) процессоров, отдавая производство TSMC или Samsung, Intel делает всё сам! Но так вышло, что в последние годы дела у Intel идут не очень.

Apple представила уже второе поколение своих ARM-процессоров — M2. Их чипсеты произвели революцию на рынке, показывая отличные результаты по производительности при малом энергопотреблении и слабом нагреве. AMD собираются выпустить 5-нанометровые процессоры семитысячной серии на новой архитектуре Zen 4 уже во второй половине этого года. Да и перед этим они обскакали Intel со свои новым чиплетным подходом.

А что Intel? Сидят на своих 10-12 нм и не парятся? Или готовятся к ответному удару, такой мощности, что к 2025 году они обойдут всех, перейдут в эпоху Ангстрема и снова будут доминировать на рынке! Как они это сделают, сегодня и разберемся, и не думайте что мы будем гадать на кофейной гуще — у нас есть роудмэп компании вплоть до 2025, его и разберем по полочкам.

Особенности компании

Для начала введем пару понятий Fab и Fabless.

Игроки, занимающиеся лишь разработкой (проектированием) процессоров, отдавая производство TSMC или Samsung называют Fabless или бесфабричные компании.

Intel же делает всё сам, и это называется Fab, то есть компания с собственным производством.

Такой подход можно одновременно назвать и главным преимуществом и главным недостатком Intel.

Во многом три года стагнации Intel связаны с именно с этим. Из-за проблем с внедрением техпроцесса 10 нм они отстали от конкурентов на несколько лет.

Бывший гендиректор компании Роберт Свон заявлял, что им выгоден техпроцесс 14 нанометров. Связано это с тем, что именно он позволяет компании сокращать свои расходы на производство чипов. Но он был не до конца честен, основная причина заключалась в проблемном переходе на EUV литографию, которая бы и позволила быстро внедрить техпроцесс ниже 10 нм.

И тут дело именно в цене модернизации производств. Так как свои чипы Intel производит сам, им нужно самостоятельно обновлять свои предприятия. В то же время было и преимущество на стороне Intel при старом техпроцессе, и немалое! Чипы в наличии.

То есть даже в кризис полупроводников, пандемии и ограниченных возможностей TSMC, Intel чувствовал себя хорошо. Это и помогло им оставаться доминантом на рынке.

Текущее положение

Но всё-таки с 2019 года AMD постепенно теснили Intel. Тогда красные представили архитектуру Zen 2 на 7 нм техпроцессе. И это был прорыв!

Осенью же 2020 года свой процессор представила и Apple. Вы помните, как М1 порвал рынок, показав необычайные результаты энергоэффективности и производительности. После тестов MacBook на новом чипе многие предсказывали скорую гибель х86 процессорам.

После двух таких мощных ударов — Intel виделся проигравшим в этой гонке.

Всё было так до середины прошлого года, как можно видеть по этому графику продаж! Что же случилось после?

Дорожная карта

Тогда Intel показали свою дорожную карту до 2025 года. Давайте посмотрим на нее внимательнее!

Первый этап плана — техпроцесс Intel 7. И можно подумать что он обозначает 7 нанометров, но это не так.

Раньше мы знали его как Enhanced Superfin, 10 нм но название изменили. Но все- таки что же обозначает «семерка»?

Оказывается, хоть размер транзисторов и не увеличивается — меняется их плотность, так что в итоге они соответствуют техпроцессу других компаний на 7 нм (опять же по словам Intel).

Дело в том что нанометры — важная, но далеко не единственная характеристика.

Столь же, если не более, значимой характеристикой является архитектура: изменив архитектуру можно увеличить и производительность чипа.

Но так как сегодня люди смотрят именно на нанометры, выбирая между процессорами на 10 и 7 нанометрах большинство скорее выберут второй. Не вдаваясь в подробности хуже ли он по производительности.

Поэтому название техпроцесса ничего не значит — это маркетинг! Считайте как поколения тех же iPhone 11, 12, 13. Оно означает, что процессор более новый.

А во-вторых, конечно главное, чтобы люди видели похожую на конкурентов цифру. Ведь если у AMD процессоры 5 нанометров, а у Intel техпроцесс Intel 7, то эта разница как будто уже не так велика. Хотя конечно такая хитрость, как будто бы не самый честный подход!

big.LITTLE

Но все таки об изменениях не только в названии — кроме того была внедрена архитектура big.LITTLE. Как и в смартфонах она помогает процессорам быть более энергоэффективными и использовать маленькие ядра для отрисовки интерфейса и других простых задач.

big.LITTLE — это архитектура, объединяющая энергосберегающие и более медленные процессорные ядра (LITTLE) с относительно более мощными и энергоемкими (BIG).

Этим семейством процессоров был Alder Lake. Подробно о триумфальном возвращении мы рассказывали в отдельном материале о 12 поколении.

Если вкратце, то процессоры стали гораздо мощнее при адекватной цене. А мобильные процессоры наконец-то смогли предложить достойную автономность для ноутов и конкурировать с Apple и AMD.

Будущее

Но эти процессоры мы уже видели, что дальше?

Следующим этапом будет Intel 4, построенный как раз-таки на 7 нм техпроцессе.

Первые процессоры, построенные на нём будут называться Intel Meteor Lake. Их выход ожидается в середине 2023 года. И это первый процессор Intel, сделанный с помощью EUV-литографии! Знаковый чип!

Ожидается, что 7 нанометров (Intel 4) от Intel по производительности обойдут TSMC и Samsung с их 5 нм. Плотность транзисторов в чипах будет составлять 200-250 миллионов на квадратный миллиметр, в сравнении с 170 на текущих 5 нм TSMC

Мы нашли в сети фотографию мобильного чипа семейства Meteor Lake и уже сейчас можем на него взглянуть.

Тут видно плитку процессора с 6 большими ядрами и 8 маленькими. А что за плитки?

Дело в том, что начиная с Meteor Lake Intel перейдет на новую, чиплетную архитектуру.

Напомню, чиплеты — это грубо говоря следующий шаг после системы на кристалле (SoC). Теперь вычислительные ядра и другие части процессора создаются отдельно, а потом вместе соединяются на одной подложке.

Это сильно упрощает производство, так как теперь на каждую пластину нужно меньше технологических шагов. Однако, при этом самих пластин печатать нужно сильно больше.

Как раз чиплеты — это одна из причин успехов AMD в последние годы. И одно из главных преимуществ такого подхода — это конечно масштабируемость. Не просто так в процессорах AMD на максималках можно встретить 32 ядра, а у Intel всего 16.

Вообще у чиплетной архитектуры есть достаточно много преимуществ. Например, экономия. При печати классических больших чипов на пластине остается достаточно много неиспользуемого пространства. В это же время, печатая меньшие по размеру плитки чиплета, можно сократить издержки.

Также часть пластины может быть подвержена браку. А чиплет меньше полноценного чипа, поэтому удается уменьшить количество брака на единицу площади.

Ну и главное — это как конструктор! У производителя появляется возможность легко модифицировать свои чипы, ведь для изменения чипа нужно просто добавить или убрать из него какой-либо модуль. И они даже могут быть построены на разных техпроцессах.

Про чиплеты поняли — вернемся к самому процессору. Он будет состоять из трёх полупроводниковых кристаллов — CPU, GPU и SoC. Разберемся в каждом по порядку:

CPU Intel производит сам по техпроцессу Intel 4, как мы поняли это 7 нм.

Что касается GPU то тут одним из важнейших изменений станет сотрудничество Intel и TSMC. Да-да, его будет делать Тайваньская фабрика на техпроцессе 3 нм, нас заверяют что по производительности он будет сопоставим с дискретной картой.

Что же касается системы на кристалле (SoC) она будет выполнена по четырех или пятинанометровому техпроцессу и также будет производиться на TSMC.

Причем по слухам на плитке SoC разместятся также 2 дополнительных ядра LP E-Core. Об этом сообщает инсайдер Igor’s lab со ссылкой на собственный источник.

Вероятно, это можно расшифровать как низкопроизводительное ядро ​​с низким энергопотреблением. Так что вполне возможно, что в новых процессорах будет целых три типа ядер.

Получается что на одном чиплете могут использоваться различные техпроцессы. И теперь нам надо все это как-то соединить! Поэтому поговорим, про технологии упаковки процессоров, а точнее про интерконнект чипов.

Технологии упаковки

И тут пару слов стоит сказать, а что такое этот ваш интерконнект?

По сути, это технология объединения нескольких чипов в единое целое. Ну или по-просотому склейка чипов.

Хороший пример процессор M1 Ultra от Apple: взяли и склеили два мощных процессора M1 Max и получили один огромный ультра-процессор. Выглядит внушительно и ого-го, что может. ПРОФИТ.

Так вот, технологий, как можно взять и объединить два чипа в один есть масса. Apple свою технологию называет UltraFusion. А вот Intel свою EMIB или The Embedded Multi-Die Interconnect bridge. И это очень крутая технология. Что в ней особенного?

Смотрите, сейчас в индустрии стандарт упаковки чипов — это технология TSV или Through Silicon Via, еще такой дизайн называют 2.5D.

Если в двух словах — это значит, что берется одна кремниевая подложка с медной проводкой внутри и вот поверх неё лепятся все чипы, которые надо соединить. Как понимаете, решение не лишено недостатков.

Во-первых, размер чипа ограничен размером кремниевой подложки. А большой кусок кремния не так-то и просто произвести. И отсюда вторая проблема — сложно уместить всё, что хочешь на ограниченной площади. Ну и в третьих, это тупо дорого и из-за перерасхода кремния. Поэтому в Intel нашли лучшее решение.

Вместо того, чтобы лепить чипы на одну большую дорогую кремниевую подложку, они стали их соединять маленькими мостами — EMIB, которые встроены в подложку из более бюджетного материала.

Такой подход даёт массу преимуществ:

1. это куда дешевле
2. проще проектировать
3. и главное, это дает куда больше свободы: можно лепить упаковки любой формы, объединять чипы с разными техпроцессами и т.д.

Вообще вся индустрия процессоров движется в сторону интерконнекта, о чем скоро выйдет подробный разбор.

Для выпуска этих процессоров уже сейчас Intel готовит своё производство на заводе в Ирландии! В апреле этого года там была закончена установка новой EUV-системы от ASML.

Эта установка — одно из самых сложных творений человека на данный момент. Она состоит из 100 000 деталей, 3 000 кабелей, 40 000 болтов и более полутора километров труб. На канале и сайте есть два подробных разбора на темы EUV-литографии, а также травления и осаждения процессора.

Кроме того, это очень дорогое оборудование. Например, новейшие установки ASML стояит 300 миллионов долларов каждая. И да его производит единицами всего одна компания в мире, поэтому производители выстраиваются в очередь.

И да на новейшие решения первые места успел застолбить Intel. И не просто так, внимательный зритель знает, что Intel были одними из первых инвесторов компании ASML!

Сейчас же один из важнейших пунктов в стратегии Intel — развитие своих фабрик. До 2030 года они планируют инвестировать 80 миллиардов евро в свои заводы в Европе. Уже сегодня 17 из них направляются на строительство двух заводов в немецком Магдебурге.

Начнется оно в 2023 году. Еще 12 миллиардов пойдет на расширение завода в Ирландии в два раза. Также планируется строительство предприятия в Италии. В общем, вы поняли — будет много чипов!

Intel 3 и 20А

Но все-таки вернемся к роадмапу. Следующий шаг синих — это техпроцесс Intel 3 в конце 2023 года, но правильнее будет назвать его 7 нм+.

Он должен ещё раз поднять производительность на 20% и внести мелкие доработки в прошлое поколение. Можно сказать, что это минорное обновление, такие чипы мы увидим в магазинах в начале 2024 года.

А вот следующим идет Intel 20А, и здесь есть о чем поггворить.

Самим названием нам заявляется революционная смена единиц измерения с нанометров на более мелкие ангстремы. Для понимания, 1 ангстрем — это десятимиллиардная доля метра или одна десятая нанометра.

Для понимания — диаметр среднего человеческого волоса — шесть сотых миллиметра и это равняется 600 тысячам ангстрем.

PowerVia

Первым нововведением тут станет PowerVia — технология подачи питания на процессор с обратной стороны.

Итак, для начала в чем проблема. Сейчас все чипы делаются так, что и питание и сигнал подается через контакты поверх транзисторов. Грубо говоря каналы идут рядом, параллельно. Это может приводить к тому, что относительно сильные токи, питающие транзисторы, могут вносить помехи в те каналы, где проходит сам сигнал.

Вообще, эта проблема считалась бутылочным горлышком, так как ограничивала возможности дальнейшего уменьшения самого чипа.

Intel же в PowerVia анонсировали, что они первые разделят каналы питания и сигнала. Теперь подвод питания для транзисторов будет осуществляться с обратной стороны кристалла.

В результате это снизит энергопотребление благодаря возможности использовать чистые металлы, что приводит к более качественному заземлению и низкому сопротивлению самих контактов. При этом на верхнем, сигнальном слое появляется больше места, что также снизит помехи и увеличит скорость выполнения команд.

В Intel считают, что это фундаментальное изменение и огромный шаг вперед!

Nanoribbon

Также на смену интеловским транзисторам архитектуры FinFET, представленным в 2011 году. Приходит новая архитектура RibbonFET. И это действительно большое изменение.

В свое время чипы FinFET были инновацией, они позволили преодолеть порог в 22 нм. Однако у них есть ограничение: с такой архитектурой невозможно выйти за рамки 5 нм.

Теперь же нанолисты, из которых состоит транзистор, окружены затвором. Что обеспечивает улучшенный электростатический контроль транзистора, более высокую скорость переключения транзистора и приемлемые управляющие токи при меньшей занимаемой площади.

Транзисторы теперь расположены не в горизонтальной плоскости, а в вертикальной. Кроме увеличения плотности это позволит уменьшить утечку энергии.

Если ранее для увеличения плотности нужно было сокращать размер затвора, то теперь затвор расположен вокруг всего канала.Это должно позитивно сказаться на общем энергопотреблении, а в особенности в режиме ожидания.

Другая особенность заключается в том, что несколько каналов складываются вместе. Это позволяет оставить тот же управляющий ток транзистора при уменьшении площади. А чем больше ток на единицу площади, тем выше скорость переключения транзисторов и в конечном итоге общая производительность.

Сама структура RibbonFET позволяет менять ширину канала для различных задач и точно настраивать баланс между мощностью и производительностью.

18А

И возвращаясь к техпроцессам последний известный — 18 ангстрем. Пока что он является темной лошадкой и о нем практически нет достоверной информации.

Но на встрече с акционерами генеральный директор интел Пэт Гелсинджер заявил, что они работают с опережением. И если изначально процессоры этого поколения должны были выйти в 2025 году, то теперь их ожидают в конце 2024 года.

Уже сейчас известно, что к этому моменту Intel планирует начать использовать High-NA EUV или литографию с высокой числовой амплитудой. Такие установки уже находятся на финальной стадии разработки. Стоимость одной установки будет превышать 320 миллионов долларов, но за ними уже выстраивается очередь. А Intel в этой очереди первый.

Выводы

Ну а подводя итог, пришло время ответить на вопрос, который был задан в начале — Как Intel победит Apple?

И тут стоит сказать, что не в победе дело, например те же ТSМС и Intel будут работать вместе для преодоления кризиса чипов. Кроме того ТSМС строит заводы в США, чтобы избежать политических рисков от Китая. Огромный плюс Intel в том, что у них есть фабрики в США, а еще в Израиле и в Ирландии. Очень стабильные страны, маловероятно, что что-то неприятное случится. А что касается самих чипов — конкуренция прекрасная вещь, она толкает индустрию вперед и даже расшевелила такого мастадонта как Intel.

Еще в марте южнокорейский технологический гигант Samsung объявил о повышении цен на свои микрочипы до 20%, а теперь по его стопам пошел и Intel.

Согласно новому сообщению Nikkei, американский производитель полупроводников начал информировать своих клиентов о том, что цены на его чипы скоро вырастут на 10%-20%. Компания в основном объясняет повышение цен ростом производственных затрат и говорит, что, хотя повышение цен произойдет не на все ее предложения, оно затронет большинство ее продуктов.

Кроме Intel и Samsung, тайваньский гигант по производству микрочипов TSMC также ранее объявил о повышении цен, хотя и на меньший процент. Компания в основном производит процессоры для AMD, а учитывая рыночные доли AMD, Intel и Samsung в отрасли, у потребителей, желающих приобрести процессоры по прежним ценам, будет мало шансов.

На связи Droider и очередной, уже третий, выпуск ФОРМАТа: нашего шоу, в котором мы стараемся разобраться в больших, сложных и интересных темах, задавая большое количество вопросов всевозможным экспертам. Сегодня речь пойдет о микроэлектронике и ее производстве.

Возможно ли создать российский процессор сегодня?

Об этом мы поговорили со старшим разработчиком аналоговых микросхем и автором YouTube-канала House of NHTi Валерием Шунковым, генеральным директором ООО «МАППЕР» — полупроводниковой фабрики по контрактному производству МЭМС приборов — Денисом Шамиряном, а также проектировщиком микросхем с опытом 30 лет работы в Кремниевой Долине Юрием Панчулом.

Содержание

0:00 Вступление

2:19 Что такое IDM, Foundry, Fabless?

4:33 Как работают российские компании?

6:21 Текущее состояние микроэлектроники в России?

8:08 Что мешает наладить производство в России?

8:43 Софт для производства процессоров

10:10 Оборудование для производства процессоров

12:37 Специфика производства

15:45 Станки для фотолитографии

17:48 Сырьё для производства

20:13 Маски, халаты, перчатки

24:14 Оборудование нельзя выключать

27:42 Сколько в мире производств высокого уровня?

28:27 Сколько в России нанометров?

29:02 Мы можем или могли?

32:27 Что произошло с Huawei?

34:13 Зачем вообще нужны свои процессоры?

36:12 Можно ли поставить закладку?

37:36 Китай хочет захватить Тайвань

40:54 Самые продвинутые отечественные компании

41:56 Байкал делает тоже, что делал Apple

42:57 Где используются отечественные процессоры?

43:43 Можем ли мы сделать процессор для смартфона?

44:26 Нужно ли адаптировать софт?

45:56 Перспективные направления

47:30 Преимущества России

50:49 Есть ли у нас инженеры?

51:19 Может ли Байкал выйти на международный рынок?

52:14 Наши инженеры могут блеснуть

54:45 Нужно ли мыслить позитивно?

56:40 Спасибо за просмотр!

Intel наконец-то объявила о выпуске долгожданной графической карты ARC A-Series Limited Edition, которую планируется запустить летом 2022 года.

https://youtu.be/n6LSJcV5Vco

Высокопроизводительный графический бренд технологического гиганта для геймеров и создателей раскрыл эту новость на своем канале YouTube, опубликовав 49-секундный видеоролик, демонстрирующий дизайн устройства.

Устройство оснащено системой охлаждения с двумя вентиляторами, черным гребнем и контрастными хромированными деталями. Intel также может похвастаться графикой нового поколения для таких популярных игр, как Monster Hunter: Rise, League of Legends, Grid Legends, Ghostwire и Elden Ring.

Настольный аналог также оснащен портом HDMI и, как ожидается, будет более продвинутым, чем его предшественник ARC 3, имея больше VRAM и увеличенное графическое ядро.

Компания пока не сообщила никаких подробностей о цене и технических спецификациях. А вот какой у карточки хэш-рейт — не сообщают

Компания Samsung Electronics объявила о выпуске серии ПК Galaxy Book2 Pro. Это флагманская линейка ноутбуков, в которую вошли Galaxy Book2 Pro 360 с электронным пером S Pen и Galaxy Book2 Pro с поддержкой 5G.

Стоит отметить, что на российском рынке ноутбуки должны появится впервые с 2016 года. Оба устройства универсальны и подходят для удаленного формата работы и учебы,  сочетая в себе безопасность, высокую производительность и портативность. Устройства отлично подойдут для удаленной работы еще и потому что они поддерживают современные стандарты связи — 5G и Wi-Fi 6e.

Это тонкие и легкие устройства: Galaxy Book2 Pro 13,3″ — 0,87 кг, Galaxy Book2 Pro 15,6″ — 1,11 кг (версия со встроенной графикой, есть также версия с дискретной видеокартой), Galaxy Book2 Pro 360 13,3″ — 1,04 кг, Galaxy Book2 Pro 360 15,6″ — 1,41 кг. По сути, разница между обычной моделью и ноутбуком Galaxy Book2 Pro 360 в том, что последний оснащен механизмом, позволяющим устройству выворачиваться полностью, превращаясь в планшет. В этом режиме ноутбуков можно управлять с помощью тач-интерфейса и стилуса S-Pen.

Кроме этого стоит отметить высокую автономность: производитель заявляет о 21 часе работы от аккумулятора. При этом оба ноутбука заряжается через USB Type-C.

Также стоит отметить, что устройства получили AMOLED-дисплеи с диагоналями 13,3 и 15,6 дюймов. Galaxy Book2 Pro имеет яркость 400 нит, Galaxy Book2 Pro 360 – 370 нит по умолчанию.

Ноутбуки Galaxy Book2 Pro построены на чипах Intel Core 12-го поколения, устройства входят в программу Intel Evo. Внутри 16 ГБ оперативной памяти LPDDR5 и твердотельные накопители NVMe SSD на 512 ГБ или 1 ТБ. Также важной частью современной жизни стали видеозвонки, поэтому в Galaxy Book2 Pro установили Full HD веб-камеру.

Galaxy Book2 Pro будет доступен в графитовом и серебристом цветах. Модель Galaxy Book2 Pro 360 – в цветах бургунди, графитовом и серебристом.

В России предзаказ на модели Galaxy Book2 Pro и GalaxyBook2 Pro 360 стартует с 18 марта. В продажу серия Galaxy Book2 Pro поступит 1 апреля.

Intel приобретает израильского производителя микрочипов Tower Semiconductor в надежде увеличить объемы производства, чтобы удовлетворить растущие потребности в связи с глобальным дефицитом микроэлектроники.

Согласно заявлению технологической компании, стоимость сделки составляет примерно 5,4 миллиарда долларов США при цене 53 доллара США за акцию наличными. Приобретение не только увеличит производственные мощности Intel по выпуску собственных полупроводников, но и поможет подразделению Intel Foundry Services, которое производит микросхемы для сторонних клиентов.

«Портфель специализированных технологий Tower, географический охват, глубокие связи с клиентами и ориентированность на предоставление услуг помогут расширить масштабы литейных услуг Intel и продвинуть нашу цель — стать основным поставщиком литейных мощностей во всем мире», — сказал генеральный директор Intel Пэт Гелсингер. «Эта сделка позволит Intel предложить широкий спектр передовых нодов и дифференцированных специализированных технологий на зрелых нодах, открывая новые возможности для существующих и будущих клиентов в эпоху беспрецедентного спроса на полупроводники».

Приобретение компанией Intel компании Tower Semiconductor также произошло вскоре после того, как ее главный конкурент AMD выкупил другого производителя микросхем Xilinx за огромную сумму в 50 миллиардов долларов США.