إنتل تستعرض ابتكاراتها الهندسية وتكشف النقاب عن تقنية ترانزستور جديدة خلال فعاليات يوم البنية الهندسية 2020

سلط راجا كودوري كبير مهندسي البنية الهندسية في شركة إنتل، إلى جانب عدد من زملاء ومهندسي الشركة، الضوء على التقدم الذي أحرزته إنتل في إطار ركائزها الست للابتكار التقني، وذلك خلال مؤتمر صحفي أقيم بمناسبة يوم البنية الهندسية 2020.

وكشفت إنتل النقاب عن تقنية SuperFin 10 نانومتر، والتي تمثل أضخم تطوير داخلي في المعالجات بتاريخ الشركة، وتوفر تحسناً كبيراً في الأداء يضاهي عملية تبديل المعالج بأكمله.

كما كشفت الشركة النقاب أيضاً عن تفاصيل البنى الهندسية الدقيقة Willow Cove وTiger Lake لعملائها في قطاع الأجهزة المحمولة، وقدّمت لمحة أولى عن البنى الهندسية Xe لمعالجات الرسوميات والتي تتيح خدماتها في أسواق مختلفة تتراوح بين التطبيقات الاستهلاكية وعمليات الحوسبة عالية الأداء وصولاً إلى استخدامات الألعاب.

وتركز إنتل على تطوير مجموعة رائدة من المنتجات ضمن محفظتها الواسعة لتقديمها إلى عملائها بفضل منهجيتها القائمة على التصميم التفصيلي، إلى جانب تقنية التغليف المتقدمة، وعروض معالجات XPU واستراتيجيتها المستندة إلى البرمجيات. تقنية SuperFin 10 نانومتر •

بعد أعوام طويلة من جهود تحسين ترانزستور FinFET، تعمل إنتل على إعادة تطوير هذه التقنية الرائدة لإنجاز أضخم تطوير داخلي في المعالجات بتاريخها، وتوفير تحسن كبير في الأداء يضاهي عملية تبديل المعالج بأكمله.

وتدمج تقنية SuperFin 10 نانومتر ترانزستورات FinFET المحسّنة من إنتل مع مكثف بتصميم معدن - عازل - معدن.

وتوفر تقنية سوبر فين نمطاً متقدماً من طبقة مصدر/تصريف، وعمليات بوابة محسنة، ونقطة بوابة إضافية لتعزيز مستويات الأداء من خلال: o تحسين النمو الطبقي للبنى البلورية على مستوى المصدر والتصريف، وبالتالي زيادة الجهد وخفض المقاومة لتمرير مزيد من التيار الكهربائي ضمن قناة المعالج. o تحسين عملية البوابة لتعزيز مستويات النقل عبر القنوات، ما يسرع حركة حاملات الشحنة الكهربائية o توفير خيار تفعيل بوابة إضافية لتمرير تيار كهربائي أكبر عند تشغيل وظائف محددة تتطلب مستويات قصوى من الأداء o استخدام حاجز رقيق لخفض مقاومة التيار بنسبة 30% وتحسين أداء التوصيل البيني o تحقيق زيادة في القدرة بمقدار 5 أضعاف في نفس المساحة عند مقارنتها بمعايير القطاع، مما يفضي إلى تقليص مستويات انخفاض الجهد، وبالتالي تحسين أداء المنتج بشكل كبير.

وتتاح هذه التقنية بفضل توفير فئة جديدة من المواد العازلة من نوع Hi-K، يتم تكديسها ضمن طبقات رقيقة جداً بسماكة عدة أنغسترومات (1 أنغستروم = 0.1 نانومتر) لتكوين بنية شبكية فائقة الدقة.

وتعد هذه التقنية الأولى من نوعها في القطاع وتتفوق كثيراً على القدرات الحالية للمصنعين الآخرين •

يرتكز الجيل التالي من معالجات الأجهزة المحمولة، والتي تُعرف باسم Tiger Lake، على تقنية SuperFin 10 نانومتر. ويجري العمل على تصنيع هذه المعالجات حالياً، والمتوقع شحنها إلى العملاء مع أنظمة مصنّعي المعدات الأصلية خلال موسم العطلات المقبل. التغليف •

تم تسجيل معالج اختبار الربط الهجين خلال الربع الثاني من عام 2020. وتعد تقنية الربط الهجين حلاً بديلاً عن الربط بالضغط الحراري المستخدمة حالياً في معظم تقنيات التغليف، وتتيح نقاط اتصال بالغة الصغر تصل إلى 10 ميكرون أو أقل، ما يوفر كثافة أعلى في الاتصال البيني وعرض النطاق الترددي بمستويات طاقة أقل. البنى الهندسية لمعالجات Willow Cove وTiger Lake •

تشكل Willow Cove الجيل القادم من البنى الهندسية المصغرة لمعالجات إنتل. واستناداً إلى أحدث التطورات في العمليات، وتقنية SuperFin 10 نانومتر، وأساس البنية الهندسية Sunny Cove، ترتقي بنية Willow Cove بأداء وحدة المعالجة المركزية مع توفير تحسينات كبيرة في الترددات وكفاءة استهلاك الطاقة.

كما تتيح بنية تخزين مؤقت ومعاد تصميمها لتوفير سعة أكبر للخلايا متعددة المستويات MLC بحجم 1.25 ميجابايت، إلى جانب تحسين مستويات الأمن بفضل تقنية فرض التحكم في التدفق CET من إنتل.

• ستقدم معالجات Tiger Lake أداءً ذكياً وتطوراً هائلاً في التوجهات الرئيسية لقطاع الحوسبة. ومن خلال التحسينات التي تشمل وحدة المعالجة المركزية، والمسرعات القائمة على الذكاء الاصطناعي، وكونها أول بنية هندسية تعتمد تقنية النظام على الشريحة مع البنية الهندسية المصغرة Xe-LP لمعالجات الرسوميات؛ ستوفر بنية Tiger Lake زيادة كبيرة في أداء وحدة المعالجة المركزية، ونقلة نوعية في أداء الرسوميات مع مجموعة متكاملة من أفضل بروتوكولات الإنترنت عبر تقنية النظام على شريحة مثل معايير الاتصال السريع المدمجة Thunderbolt 4.

وتوفر البنية الهندسية Tiger Lake القائمة على تقنية النظام على الشريحة المزايا التالية: o نواة وحدة المعالجة المركزية للبنية الهندسية الجديدة Willow Cove - مع رفع مستويات التردد بشكل كبير استناداً إلى تقنية SuperFin 10 نانومتر o

بنية Xe الجديدة لمعالج الرسوميات مع ما يصل إلى 96 وحدة تنفيذ وتحسينات كبيرة في الأداء لكل واط. o إدارة الطاقة - دمج تقنية ضبط تردد الجهد الديناميكي DVFS المستقل ضمن بنية متماسكة، وزيادة كفاءة منظم الجهد المدمج بالكامل FIVR. o البنية والذاكرة - زيادة بمقدار الضعف في عرض النطاق الترددي للبنية المتماسكة، ونطاق عرض ترددي للذاكرة يبلغ ~86 جيجابايت/ ثانية، وتتوافق مع ذواكر LP4x-4267، وDDR4-3200؛ بقدرة بنية هندسية تبلغ LP5-5400. o مسرع شبكة غاوسي GNA 2.0 خاص ببروتوكولات الإنترنت لخفض استهلاك الطاقة لعمليات الحوسبة العصبية من وحدة المعالجة المركزية.

استخدام أقل بنسبة 20% لمسرع شبكة غاوسي مقابل وحدة المعالجة المركزية (تشغيل ميزة خفض الضوضاء المرتبطة بأعباء العمل). o معلومات العمليات IO - منافذ TB4/USB4 مدمجة، دمج الجيل الرابع من منفذ الملحقات الإضافية السريع PCIe على وحدة المعالجة المركزية لخفض التأخير الزمني، وصول جهاز نطاق العرض الترددي العالي إلى الذاكرة. o العرض - نطاق ترددي متزامن للذاكرة حتى 64 جيجابايت/ثانية لتشغيل عدة شاشات عرض عالية الدقة. مسار مخصص في البنية نحو الذاكرة للحفاظ على جودة الخدمة. o تحديث منصة إنتل (IPU6) - حتى 6 مستشعرات مع منفذ فيديو بدقة 4K30، صور بدقة 27 ميجابكسل، وقدرة هندسية للصور تصل إلى 4K90 و42 ميجابكسل.