Intel 18A promete 25% mais desempenho ou 36% menos consumo de energia

A Intel acaba de revelar detalhes técnicos completos sobre seu processo de fabricação Intel 18A durante o simpósio VLSI 2025. O novo nó de produção de 1,8nm promete um aumento significativo de desempenho de 25% ou uma redução de 36% no consumo de energia em comparação com seu antecessor, além de aumentar a densidade de transistores em 30%. Esta é a primeira tecnologia da Intel em anos que competirá diretamente com a TSMC na vanguarda do mercado de semicondutores.

O processo Intel 18A foi projetado para uma ampla gama de aplicações, desde dispositivos para consumidores finais até data centers, com o Panther Lake sendo o primeiro processador a utilizar esta nova tecnologia. A empresa pretende anunciar oficialmente o chip ainda neste ano.

Você também pode gostar dos artigos abaixo:

• Conheça o AMD Ryzen 5 9600X3D, um processador de entrada mas com bom desempenho para jogos
• Processador do ROG Xbox Ally! AMD amplia a linha Ryzen Z2 com chips que prometem turbinar os consoles portáteis.

Para atender diferentes aplicações, o Intel 18A apresenta duas bibliotecas: uma de alto desempenho (HP) com altura de célula de 180nm e outra de alta densidade (HD) com altura de célula de 160nm, voltada para aplicações de menor consumo energético. Essa flexibilidade permite que a Intel customize seus chips para diferentes segmentos do mercado, adaptando-se às necessidades específicas de cada tipo de dispositivo.

Um diferencial importante desta nova tecnologia é a utilização dos transistores RibbonFET de segunda geração, que empregam a arquitetura gate-all-around (GAA). Diferente dos FinFETs tradicionais, onde o gate envolve o canal em apenas três lados, nos transistores GAA o gate envolve completamente o canal, oferecendo um controle eletrostático superior e permitindo aos engenheiros ajustar com precisão as características dos dispositivos para alto desempenho ou baixo consumo.

Outro avanço significativo é o PowerVia, a primeira rede de distribuição de energia pelo verso do chip (BSPDN) pronta para produção em massa da indústria. Esta tecnologia transfere a entrega de energia das camadas metálicas superiores para a parte traseira do chip, criando uma separação física entre a fiação de energia e a de sinal. Isso soluciona problemas como o aumento da resistência nas conexões verticais das camadas de back-end-of-line (BEOL), melhorando a eficiência dos transistores e reduzindo o consumo de energia.

Segundo os testes realizados pela Intel, o PowerVia passa por rigorosos padrões de confiabilidade JEDEC, incluindo testes de estresse altamente acelerados a 110°C e 85% de umidade por 275 horas, testes prolongados de alta temperatura por até 1000 horas a 165°C, e 750 ciclos de variações de temperatura de -55°C a 125°C. Esses resultados confirmam que a tecnologia pode suportar ambientes operacionais hostis sem comprometer a integridade estrutural ou elétrica.

Vantagens práticas e comparação com a concorrência

O PowerVia contribui para um ganho de densidade de 8% a 10%, uma melhoria de 12% no desempenho RC nas camadas metálicas e uma redução de até 10 vezes na queda de tensão em comparação com o Intel 3. Além disso, simplifica significativamente o projeto do chip, facilitando o roteamento de sinais e energia.

Em termos de SRAM, o processo Intel 18A inclui uma célula de bit SRAM de alta densidade medindo 0,021 µm², o que representa uma melhoria significativa em relação à célula de bit de 0,024 µm² usada no Intel 4. Isso coloca o Intel 18A em paridade com os nós N5 e N3E da TSMC em termos de densidade de SRAM. No entanto, o próximo processo N2 da TSMC vai além, reduzindo a célula de bit para aproximadamente 0,0175 µm² e alcançando uma densidade mais alta de cerca de 38 Mb/mm².

Além de melhorar o desempenho, reduzir o consumo de energia e permitir maior densidade de transistores, o Intel 18A simplifica os fluxos de produção e o design de chips. Ao mover a distribuição de energia para o verso, a Intel elimina a necessidade de uma grade de energia na frente, o que, combinado com a padronização direta por EUV, reduz o número total de máscaras e simplifica o processo de metal frontal.

As camadas metálicas traseiras do PowerVia são projetadas para baixa resistência e alta condutividade térmica, o que ajuda a gerenciar o aumento da densidade de potência dos transistores GAA. Além disso, a tecnologia é compatível com métodos avançados de empacotamento como Foveros e EMIB, fato já confirmado pelo uso de tiles 18A e Foveros 3D no Panther Lake.

Em comparação direta com o Intel 3, o 18A apresenta melhor desempenho em uma faixa de tensão que vai de 0,4V a 1,1V, embora não ofereça suporte para o nível de 1,3V presente no Intel 3 (que é particularmente adequado para dispositivos de data center). Essa ausência pode afetar aplicações que necessitam de velocidades máximas de clock, mas é provável que outras vantagens da tecnologia compensem essa limitação para a maioria dos casos de uso.

O Intel 18A representa um marco importante nos esforços da Intel para recuperar a liderança tecnológica no mercado de semicondutores. Resta saber se essa tecnologia ajudará a empresa a restaurar seu prestígio, enquanto continua a navegar por águas turbulentas e enfrentar a forte concorrência da TSMC, que domina atualmente o segmento de fabricação avançada de chips.

Fonte: Tom’s Hardware