Intel hat viele Herausforderungen bei der Herstellung von Prozessoren. Aber es entdeckte eine neue – gefährliche Aufzugstüren – während der Entwicklung von Ponte Vecchio, dem Prozessorgehirn, das zum Bau des Aurora-Supercomputers verwendet wird.
Mitarbeiter von Intel bewegten eine Reihe von Prozessoren auf einem Wagen, als eine sich schließende Aufzugstür umkippte. Raja KoduriLeiter von Intels Accelerated Computing Systems and Graphics Group, sagte auf der Innovationskonferenz von Intel am Dienstag.
Er sagte nicht, wie viele ruiniert waren, aber der Verlust schmerzte, weil es sich um Erstmuster handelte, mit denen die Leistung getestet und nach Problemen gesucht wurde. „Jeder von ihnen ist zu diesem Zeitpunkt teuer“, sagte Koduri in einem Interview. Mit Hunderten von Fertigungsschritten dauert es Monate, um einen einzigen fortschrittlichen Chip herzustellen.
Die Fahrstuhltür war nicht nur ein einmaliger Mist. Es enthüllte tatsächlich ein Problem, das Intels Bemühungen im Wege stand, seine Führungsrolle bei der Prozessorherstellung zurückzuerobern: menschliches Versagen.
Ponte Vecchio ist ein Mammutprozessor mit mehr als 100 Milliarden Transistoren, ungefähr so viele wie jeder andere Prozessor in der Branche. Um etwas so Großes herzustellen, hat Intel seine fortschrittlichen Verpackungsmethoden verwendet, um 47 separate Siliziumscheiben zusammenzubringen.
Aber diese Verpackung beruhte auf Menschen, Karren und Aufzügen, die viel fehlbarer sind als die Prozesse, die Intel normalerweise zum Bau von Chips verwendet.
Making Meteor Lake: Mehr Automatisierung, weniger Aufzüge
Im Gegensatz dazu verwendet Intel viel mehr Automatisierung für die fortschrittliche Verpackung, die seinem 2023-PC-Prozessor mit dem Codenamen Meteor Lake zugrunde liegt. Die Elemente von Meteor Lake, Chiplets genannt, werden in Intels neuer Advanced Packaging Fabrication Facility oder Fab in der Nähe von Portland, Oregon, zu einem einzigen Prozessor zusammengefügt, sagte Koduri.
Der Ponte-Vecchio-Prozessor wurde entwickelt, um Aufgaben wie wissenschaftliche Berechnungen, Grafiken und künstliche Intelligenz zu beschleunigen. Es heißt jetzt offiziell Intels Data Center GPU. Nur der Aurora-Supercomputer bekommt jetzt die Prozessoren, aber Intel plant, sie ab 2023 breiter zu verkaufen, sagte Koduri. Sie konkurrieren hauptsächlich mit Nvidias neuen Grafikprozessoren Hopper H100.
Supercomputer sind wichtig, aber Meteor Lake ist wichtiger für Intels Schicksal. PC-Prozessoren sind eine der größten Produktlinien des Unternehmens, und die Konkurrenten AMD und Apple sind wettbewerbsfähiger geworden.
Mit Meteor Lake baut Intel einige der Chiplets mit seinem eigenen neuen Intel 4-Fertigungsprozess, ein wichtiger Schritt in den Bemühungen des Unternehmens, die an Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) und Samsung verlorene Führung zurückzuerobern.
Aber mit einer fortschrittlichen Verpackungstechnologie namens Foveros verbindet Intel diese Chiplets auch mit anderen von TSMC. Die fortschrittlichen Verpackungsmethoden ermöglichen es Intel, einige Prozessorelemente schneller voranzubringen und gleichzeitig die Kosten für andere zu senken.
Ponte Vecchio verwendet Foveros und eine andere Verpackungstechnologie von Intel namens EMIB. Wo Foveros Chiplets wie Pfannkuchen übereinander stapelt, verbindet EMIB ihre Kanten Seite an Seite mit Hochgeschwindigkeitsverbindungen. EMIB ist der Schlüssel zu einem weiteren Intel-Prozessor – seinem Sapphire Rapids-Chip, der 2023 auf Server kommt.
Intel-CEO Pat Gelsinger hält einen Serverprozessor von Sapphire Rapids in der Hand und zeigt, wie er aus acht „Chiplets“ besteht. Die vier zentralen Kacheln beherbergen Verarbeitungskerne und die vier kleineren Rechtecke sind Speicher mit hoher Bandbreite.
Stephen Shankland/CNET
Beim Entwurf von Ponte Vecchio erwartete Intel Probleme mit der Verpackung. Aber das Unternehmen war überrascht, wie reibungslos es funktionierte.
„Das, worüber wir uns am meisten Sorgen gemacht haben, war die fortschrittliche Verpackung“, aber die 47 Chiplets passten reibungslos zusammen, sagte Koduri in einer Pressekonferenz. Die Probleme kamen von alltäglichen Problemen wie einem Fehler im PCI-Express-Kommunikationssystem.
Dieses Ergebnis trug dazu bei, Intel davon zu überzeugen, fortschrittliche Verpackungen für einen kritischen Prozessor wie Meteor Lake einzusetzen.
„Es hat uns viel Vertrauen gegeben, dass Produkte mit höheren Stückzahlen fortschrittlich verpackt werden können“, sagte Koduri.