Büyük yarı iletken savaşı yaklaşıyor: Intel, yeni yol haritasını paylaştı

Intel, yarı iletken üretiminde TSMC ile ortasındaki arayı kapatmak için agresif bir yol haritası açıkladı. Şirketin yaptığı yeni duyuruya nazaran, 14A üretim süreci 2027’de risk üretimine girecek; 18A sürecinin yeni performans odaklı türevleri olan 18A-P ve 18A-PT ise sırasıyla 2026 ve 2028 yıllarında sahneye çıkacak. Bu gelişmeler, TSMC’nin 2028’e yönelik A14 üretim planına karşılık Intel’in savlı bir karşı atılımı olarak bedellendiriliyor.

Intel büyük oynuyor

Intel’in yeni CEO’su Lip Bu-Tan, şirketin çip üretim ünitesindeki gelişmeleri aktarmak için Intel Foundry Direct 2025 etkinliğinde sahneye çıktı. Tan, Intel’in bir sonraki jenerasyon 14A (1.4nm eşdeğeri) sürecini öncü müşterilerle birlikte geliştirmeye başladıklarını duyurdu. Halihazırda birkaç müşteri, bu yeni süreç için test çiplerini “tape-out” kademesine taşımış durumda. 14A sürecinde, Intel’in güç iletimini art taraftan gerçekleştiren teknolojisinin gelişmiş bir versiyonu olan PowerDirect de yer alacak.

Öte yandan, Intel’in 18A sürecinde de değerli ilerlemeler kaydedildi. Şirketin 2024 içinde hacimli üretime geçmeyi planladığı bu süreç, şu anda “risk üretimi” evresine ulaşmış durumda. Intel tıpkı vakitte, bu sürecin yüksek performans odaklı bir varyantı olan 18A-P‘yi üretim sınırına sokmuş durumda.

Daha da değerlisi, Intel artık de 18A mimarisinin yeni bir uzantısı olan 18A-PT varyantını geliştiriyor. Bu varyant, şirketin dikey yonga yığma teknolojisi olan Foveros Direct 3D’yi destekliyor ve hibrit irtibatlarla birlikte geliyor. Bu sayede, Intel artık çipleri birbirinin üstüne yerleştirebilecek.

Foveros Direct 3D teknolojisi, Intel’in rekabet gücünü direkt artıran bir atak olacak. Çünkü bu teknoloji, rakip TSMC’nin halihazırda AMD’nin 3D V-Cache eserlerinde kullandığı sisteme denk bir irtibat yoğunluğu sunacak.

Intel 14A ile High-NA EUV devreye giriyor

Intel’in 18A sonrası planladığı 14A süreci, şirketin üretim yol haritasındaki en argümanlı adımlardan biri olacak. Her ne kadar Intel, 14A için kesin bir takvim açıklamamış olsa da, hazırlıklar çoktan başladı. Intel’in açıklamasına nazaran, 14A süreci, kesim genelinde High-NA EUV litografi teknolojisini kullanan birinci üretim süreci olacak. Bu, Intel’in üretim teknolojisinde bir “ilk” gerçekleştirmeye hazırlandığını gösteriyor. Rakip TSMC’nin benzeri sınıftaki A14 (1.4nm) süreci için 2028 yılı hedeflenirken, Tayvanlı üretici bu süreçte High-NA teknolojisini kullanmayacak. Münasebetiyle Intel’in elinde bir teknoloji üstünlüğü olacak, uzunca bir müddetin akabinde.

Intel, öncü müşterilerine 14A için tasarım kitlerinin (PDK) erken sürümlerini çoktan iletti. Bu kit, yeni jenerasyon işlemcilerin tasarlanması ve doğrulanmasında kritik rol oynayan bilgi setleri, tasarım kuralları ve evrakları içeriyor. Şirketin açıklamasına nazaran, şimdiden birçok müşteri 14A süreci üzerinde çip üretimi yapma niyetini bildirdi.

14A sürecinde, Intel’in evvelki kuşak PowerVia teknolojisinin gelişmiş bir versiyonu olan PowerDirect kullanılacak. Bu yeni kuşak güç iletim sistemi, her bir transistörün kaynak ve dren (source/drain) uçlarına direkt özel kontaklarla güç transferi sağlıyor. Bu yapı, iletim direncini en aza indirirken güç verimliliğini de üst seviyeye çıkarıyor.

TSMC halihazırda N2 süreci için bir art tarafa güç dağıtım tahlili kullanmıyor. Muhteşem Power Rail (SPR) isminin verildiği bu taraftaki bir tahlil 2026 sonunda üretime girecek A16 olarak isimlendirilen 1.6nm sınıfı süreçte kullanılacak. Değişik bir biçimde TSMC A14 sürecinin de tekrar art taraf güç dağıtım mimarisini kullanmayacağı belirtiliyor.

Bu ortada Intel, bu yeni süreçle yüzde 15–20 oranında performans artışı ve yüzde 25–35 oranında enerji tasarrufu sağlanacağını belirtiyor.

Intel 18A-PT: Foveros Direct 3D ile yeni dönem

Intel’in 18A süreci, tek bir versiyonla sonlu kalmayacak. Intel, farklı kullanım senaryolarına özel geliştirdiği çeşitli 18A varyantlarıyla bu süreci daha esnek ve ölçeklenebilir bir aile hale getiriyor. Bu varyantlar, sürecin sonuna eklenen farklı takılarla tanımlanıyor ve makul performans ya da tasarım ihtiyaçlarını karşılamak için optimize ediliyor.

Bu varyantlardan en yenisi olan 18A-PT, performans odaklı 18A-P varyantının tüm verimlilik ve sürat avantajlarını sunmakla kalmıyor; tıpkı vakitte Intel’in Foveros Direct 3D hibrit bağlama teknolojisini de entegre ediyor. Bu gelişmiş teknoloji, yongaları birbirinin üstüne yığmayı mümkün kılıyor. Intel’in bu formülü, TSV (through-silicon vias) kullanarak çiplerin dikey olarak bağlanmasını sağlıyor. Bu bağlama süreci için hedeflenen temas aralığı Intel’in birinci maksadı olan 10 mikronun epey altına düşerek 5 mikrondan da küçük bir düzeye ulaşmış durumda. Aralık bedeli küçüldükçe yoğunluk artıyor, yoğunluk arttıkça da performans yükseliyor.

Rakip AMD ise TSMC’nin SoIC-X hibrit bağlama teknolojisini kullanarak L3 çipletlerini X3D işlemcilerinde üst üste yerleştiriyor. Bu teknolojinin ilişki aralığı şu anda 4.5 ila 9 mikron ortasında değişiyor. TSMC, 2027 yılı prestijiyle bu aralığı 3 mikrona kadar indirmeyi planlıyor.

Intel’in yeni jenerasyon sunucu platformlarından Clearwater Forest, Foveros Direct 3D paketleme teknolojisini kullanan birinci eser olacak. Bu eserde kullanılan temel yonga Intel’in Intel 3-T süreciyle üretilirken, üzerine yığılan hesaplama yongaları Intel 18A süreciyle gelecek. Çoklukla TSV’ler sadece temel yongaya entegre edilir; lakin Intel’in bu yapısıyla artık 18A üzerine de öteki yongalar (örneğin SRAM önbellek) dikey olarak yerleştirilebilecek. Bu, sırf fizikî alan tasarrufu değil, tıpkı vakitte bant genişliği ve gecikme hususlarında da önemli kazanımlar manasına geliyor. Intel’in bu süreç teknolojisi ile sadece üretim değil, tıpkı vakitte gelişmiş paketleme alanında da TSMC’ye meydan okumaya hazırlandığı açık.

Intel 18A artık son dönemeçte

Intel’in 1.8nm muadili olan 18A süreci artık risk üretim kademesine girmiş durumda. Bu, Intel’in düşük hacimli birinci üretim partilerini çalıştırmaya başladığı manasına geliyor. Şirketin yüksek hacimli üretimi ise 2025 sonuna doğru başlayacak. Hangi işlemcilerin üretime geçtiği konusunda şimdi resmi bir açıklama yapılmasa da, zamanlama açısından bakıldığında Panther Lake işlemcilerle örtüştüğü görülüyor. Bu serinin yıl sonunda piyasaya çıkması bekleniyor.

İlk 18A üretimi Intel’in Oregon’daki tesislerinden çıkacak. Fakat şirket, Arizona’daki tesislerinde de bu süreci test ettiğini ve 18A wafer’larının (yonga plakaları) muvaffakiyetle üretim çizgisinden geçtiğini doğruladı.  Intel18A, kesimde PowerVia art taraf güç iletim ağı (BSPDN) ile birlikte RibbonFET gate-all-around (GAA) transistör mimarisini ticarileştiren birinci süreç olma özelliğini taşıyor.

TSMC’nin 2nm sınıfındaki rakip süreci N2, benzeri bir vakit aralığında yüksek hacimli üretime geçecek. N2 süreci, Intel’in RibbonFET’ine emsal formda GAA transistörleri içeriyor; lakin PowerVia gibisi bir tahlil barıdnırmıyor. Kesimdeki son teknik sunumlara nazaran, Intel’in 18A süreci ekseriyetle daha süratli ve daha düşük güç tüketimli olarak tanımlanıyor. Öte yandan, yoğunluk (transistör başına düşen alan) ve muhtemelen maliyet konusunda TSMC’nin hala önde olduğu belirtiliyor.