Intel 4, así es el nodo que aumenta la velocidad un 20% en los chips

Ha sido en el simposio IEEE VLSI de este año 2022 donde Intel ha dejado ver el primer proceso litográfico para chips de alto rendimiento fabricado por su compañía y gracias a los escáneres de ASML con tecnología EUV. Aunque la compañía llega la última a esta carrera, la realidad es que entra por la puerta grande y mete realmente miedo a sus rivales, sobre todo si tenemos en cuenta que va con el pie a fondo. Así es Intel 4.

Los resultados son realmente impresionantes para un solo salto de nodo y evidencian que Intel ha estado compitiendo en inferioridad real durante muchos años debido a los retrasos en su nodo de 10 nm, ahora llamado Intel 7. Por si parte, Intel 4 es un salto adelante bastante interesante, que iguala la apuesta (tarde, sí) y que pone a la compañía poco a poco a la vanguardia de nuevo.

Cinco nodos en 4 años, la apuesta comienza con Intel 4

Intel 7 fue más lanzado al mercado por la inversión que realizó la compañía y por el hecho de los inversores tenían el ojo puesto en él, que por rendimiento real. Es cierto que ha supuesto un salto adelante, pero a un precio enorme en todos los sentidos. La solución, en primer término al menos, es Intel 4 y… Es muy prometedor.

Intel-roadmap-procesos-litográficos-2025

Las mejoras son muy interesantes y pocas veces podremos decir números como estos:

  • Litografía EUV de primera generación.
  • Salto de frecuencia a misma potencia de un 21,5%.
  • A misma frecuencia la potencia se reduce un 40%.
  • Mejora de escalado de área de un 2X.

Todo esto frente al actual proceso litográfico Intel 7, el cual fue el más denso comparativamente hablando frente a su predecesor… Hasta ahora. Desgranando punto por punto comprenderemos mejor lo expuesto.

Intel-4-Meteor-Lake

En primer lugar, la litografía EUV se ha conseguido gracias a los escáneres de ASML, los cuales Intel ha tardado casi dos años en tener en volumen para generar las suficientes obleas por hora y así tener suficientes chips asegurados. Consta de un número bastante alto de capas, 18 en total, lo cual es chocante si tenemos en cuenta que Intel 7 ostenta 17 de ellas. Esto es algo que vamos a ver también con Intel 3 en la misma dirección, pero de momento no hay datos.

El salto de frecuencia es lo más interesante, puesto que ni TSMC ni Samsung con EUV han logrado valores similares y si lo extrapolamos a los Core 12 actuales, tendríamos frecuencias de 6,6 GHz en los futuros Core 14, cifras de locos que no sabemos ni siquiera sin son factibles y compatibles en estos términos con la arquitectura, donde en cualquier caso habrá un aumento sin lugar a dudas.

Si Intel opta por la eficiencia, el resultado puede ser un golpe en la gama baja

Y es que Intel normalmente crea dos librerías para cada nodo: una de alta densidad y otra de alto rendimiento. En el caso de Intel 4 esto se va a traducir en un pequeño giro de los acontecimientos, puesto que las bibliotecas para alta densidad no están disponibles al parecer en este nodo, de manera que solo queda alto rendimiento como tal.

Dicho esto, dentro de alto rendimiento podemos encontrar, técnicamente hablando, dos enfoques arriba nombrados: exponer la máxima frecuencia disponible, exponer al nodo a su máxima eficiencia. Si Intel opta por ambos enfoques segmentando la gama podríamos encontrarnos con procesadores rápidos y sobre todo muy eficientes energéticamente hablando, lo cual sería muy interesante para portátiles gaming de bajo coste y equipos para trabajar, porque si a 5,5 GHz consiguen bajar un 40% el consumo hablaríamos de un Core i9-12900KS con apenas 125 vatios en full, cifras ahora impensables.

Intel 4 Specifications
Intel 4 Intel 7 TSMC N5 TSMC N3
HP Library Density 160 MTr/mm^2 (est.) 80 MTr/mm^2 130 MTr/mm^2 (est.) 208 MTr/mm^2 (est.)
HD Library Density None Planned 100 MTr/mm^2 167 MTr/mm^2 (est.) 267 MTr/mm^2 (est.)
Logic Density 2x 2.7x 1.83x 1.6x
Perf (iso power) 1.2X 1.15x 1.15x 1.11x

La mejora del escalado de área es el cómputo técnico de todo lo dicho. Y es que la biblioteca HP (High Power) muestra una densidad de 160 MT/mm2 en la actualidad (podría ser mejorable todavía en algunos millones de transistores, pero poco), donde la densidad aumenta hasta 2X si tenemos en cuenta que Intel 7 estaba en 80 MT/mm2, con un rendimiento por iso de 1,2X.

Su rival directo es el N5 de TSMC y en menor medida el N3 de Samsung ya con GAA