Intel enthüllt 18A-P-Fertigungsprozess mit Leistungssteigerung

Intel hat auf der Hot Chips 2026 Konferenz weitere Details zu seinem 18A-P-Fertigungsprozess bekannt gegeben. Laut Unternehmensangaben zeigen Tests mit Produktionschips, dass der 18A-P-Prozess eine Frequenzerhöhung von 30 % bei einer niedrigen Betriebsspannung von 0,5 V erreichen kann. Dieser fortschrittliche Prozess wird voraussichtlich zuerst in den kommenden Diamond Rapids Server-Prozessoren und den Nova Lake Consumer-Prozessoren von Intel zum Einsatz kommen.

Der 18A-P-Prozess baut auf dem bestehenden 18A-Knoten auf und integriert Gate-All-Around (GAA) RibbonFET-Transistoren, Stromversorgung von der Rückseite, Power Boost-Technologie sowie zusätzliche Metallschichten. Intel berichtet, dass dies zu einer Leistungssteigerung von über 9 % bei gleicher Leistungsaufnahme führt, oder zu einer Reduzierung der Leistungsaufnahme um mehr als 18 % bei gleicher Leistung. Forschungen in Zusammenarbeit mit der Futurum Research Group deuten darauf hin, dass 18A-P nicht nur eine geringfügige Anpassung ist, sondern für verschiedene Spannungsbereiche optimiert wurde, mit einem Fokus auf Energieeffizienz bei niedrigen Spannungen und der Erschließung von Frequenzpotenzial bei höheren Spannungen.

Vergleichstests mit GAA-Transistoren und Stromversorgung von der Rückseite im Vergleich zu ähnlichen Kernen mit FinFET-Technologie bei gleicher Spannung zeigten die Frequenzsteigerung von 30 % bei 0,5 V. Die Stromversorgung von der Rückseite verlagert das Stromversorgungssystem auf die Rückseite des Wafers, wodurch Engpässe und Spannungsabfälle auf der Vorderseite reduziert werden. Dies, kombiniert mit der verbesserten Steuerung der Schwellenspannung durch GAA-Transistoren, bietet Leistungsvorteile sowohl in Niedrig- als auch in Hochspannungsszenarien.

Intel hat auch das Wärmemanagement für den 18A-P-Prozess verbessert. Materialverbesserungen und EDA-gestützte Wärmeableitungslösungen erhöhen die Wärmeleitfähigkeit um 50 % und verbessern den thermischen Widerstand um 20 % bis 40 %. Darüber hinaus reduzieren neue, dickere Metallschichten am oberen Ende des Metallstapels die Leitungslaufzeit und die Verdrahtungsdichte, was zu Frequenzerhöhungen von etwa 3 % bei 1,1 V und 2 % bei 0,65 V führt, bei gleichzeitiger Reduzierung des Stromverbrauchs um 2 %.

Die Diamond Rapids-Prozessoren, die für 2027 erwartet werden, werden bis zu 256 Kerne enthalten und den 18A-P-Prozess für erhöhte Kernzahlen und Single-Core-Leistung nutzen. Die Nova Lake-Prozessoren werden ebenfalls diese Technologie einsetzen, obwohl ein Veröffentlichungsdatum noch nicht bekannt gegeben wurde. Diese Fortschritte unterstreichen Intels Strategie, die Grenzen von Leistung und Effizienz sowohl im Server- als auch im Consumer-Markt zu erweitern.