Il processo 18A di Intel previsto per i principali prodotti nel 2025
In breve: Il nodo 18A di Intel, molto ambizioso, sta affrontando due ostacoli significativi mentre si avvicina alla produzione: tassi di rendimento che languono sotto il 10 percento e uno svantaggio critico nella densità SRAM rispetto al processo N2 concorrente di TSMC. Queste sfide potrebbero ostacolare il dispiegamento del nodo nei portafogli di CPU di nuova generazione, AI e chip personalizzati di Intel.
Secondo recenti rapporti, Intel sta incontrando notevoli difficoltà di rendimento con il suo nodo 18A, potenzialmente ritardando la sua tabella di marcia per la produzione di massa. Come riportato dal giornale sudcoreano Chosun, i tassi di rendimento attuali sono inferiori al 10 percento, il che significa che quasi nove chip su dieci prodotti sono difettosi.
Questo rappresenta un problema maggiore, specialmente considerando che Intel ha già cancellato il suo nodo 20A (classe 2nm) per i clienti della fonderia e ha spostato le risorse al nodo 18A (classe 1.8nm). Se il tasso di rendimento inferiore al 10 percento si dimostrasse accurato, potrebbe rendere il nodo inadatto per la produzione commerciale, almeno fino a quando non verranno apportati miglioramenti significativi.
La sfida di imballare transistor in layout sempre più densi con questi nodi all’avanguardia è un ostacolo ingegneristico formidabile che colpisce l’intera industria dei semiconduttori. Il rendimento della fonderia di Samsung per processi inferiori a 3nm è attualmente sotto il 50 percento, con il rendimento della sua tecnologia Gate-All-Around (GAA) segnalato tra il 10 e il 20 percento.
Tuttavia, c’è motivo di ottimismo riguardo al nodo 18A di Intel, poiché la compagnia ha ancora diversi mesi per perfezionare il processo prima della prevista rampa di produzione nel 2025. Il potenziale vantaggio è significativo, con il 18A destinato a alimentare prodotti di alto profilo come i chip per server Clearwater Forest di Intel, i CPU mobili Panther Lake e il silicio AI personalizzato.
Se Intel riuscirà a migliorare rapidamente i rendimenti del 18A a livelli rispettabili – sopra il 60 percento nei prossimi mesi – il palcoscenico potrebbe ancora essere pronto per questo nodo per guidare la prossima generazione di prodotti dell’azienda.
Detto questo, i problemi di rendimento non sono l’unica sfida che Intel affronta con il 18A. Si ritiene che TSMC abbia ottenuto un vantaggio in un’altra area critica: la densità SRAM.
Secondo il programma avanzato ISSCC 2025, il nodo N2 (classe 2nm) di TSMC riduce le celle bit SRAM ad alta densità a circa 0.0175 μm², raggiungendo una densità di 38Mb/mm². Al contrario, il nodo 18A di Intel raggiunge 0.021 μm² e 31.8Mb/mm², che è più vicino ai nodi di generazione precedente N3E e N5 di TSMC – una differenza notevole.
Poiché i progetti dei chip richiedono più SRAM, aumentare la densità di queste piccole celle di memoria è vitale per mantenere design compatti ed efficienti. Qui entrano in gioco i transistor gate-all-around (GAA).
Controllando il canale su tutti i lati, i transistor GAA permettono una scalabilità più stretta rispetto ai tradizionali finFETs. Questo controllo stretto riduce le perdite a piccole dimensioni, consentendo una SRAM di maggiore densità. Sia Intel che TSMC stanno utilizzando GAA per ridurre le dimensioni delle loro celle bit SRAM, ma TSMC è riuscita a imballarle ancora più densamente con il suo nodo N2.
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Nicola Costanzo esplora il mondo della tecnologia e dell’innovazione. I suoi articoli illuminano le sfide digitali che plasmano il nostro futuro.
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