Intel kondigt Ice Lake aan: 10 nm voor iedereen in een verwarrend jasje

“De Ice Lake processorfamilie is de opvolger van de achtste generatie Intel Core-processorfamilie die binnenkort uitkomt. Deze processors gebruiken Intels 10 nm+-technologie.” Zelfs wie goed thuis is in de wereld van procestechnologie mag terecht verward zijn met die aankondiging van Intel zelf. Zeker omdat de chipgigant zo ver vooruit kijkt richting 2019.

Eerst het duidelijke nieuws: Ice Lake brengt het langverwachte 10 nm-bakprocédé naar de hele Intel Core line-up. De nanometers verwijzen kort door de bocht naar de resolutie van het proces waarmee processors gemaakt worden. Hoe fijner die resolutie, hoe kleiner de transistors en interconnects op een chip. Kleinere transistors zijn inherent sneller en zuiniger, waardoor een fijner bakproces meteen een heel tastbare impact heeft op de efficiëntie van processors. Denk aan snellere chips in toestellen met een betere autonomie dan vandaag.

De aankondiging van Ice Lake is zonder meer goed nieuws, waarvan zelfs leken de vruchten zullen plukken. Denk ter illustratie aan de introductie van de 14 nm-Broadwellchips drie jaar geleden. De sprong van een 22 nm-bakproces naar een 14 nm-procedé zorgde voor het ontstaan van de mooie en dunne designlaptops en hybrides die vandaag alomtegenwoordig zijn. We kunnen hopen op gelijkaardige nieuwigheden wanneer het 10 nm-proces eindelijk in voegen treedt, vermoedelijk volgend jaar ergens.

Wat met Cannonlake?

Nu wordt het echter vaag. Momenteel zitten we aan de zevende generatie van Intel Core-producten. De codenaam voor die chips is Kaby Lake en ze zijn gebouwd met het 14 nm+-procedé. Kaby Lake volgde 14 nm-Skylake (zesde generatie) op, dat op zijn beurt na Broadwell kwam. Skylake en Broadwell verschilden in architectuur maar maakten gebruik van het zelfde 14 nm-procedé.

In de herfst verschijnt Coffee Lake op de markt. Coffee Lake is de codenaam voor de achtste generatie Intelchips en is gebaseerd op het 14 nm++ project: twee plusjes illustreren dat het om de derde generatie van het bakproces gaat. In theorie komt na Coffee Lake Cannonlake. Dat weten we al enkele jaren. Onder de Cannonlake-vlag moest de negende generatie Intel Core-chips varen, en meteen ook de eerste generatie 10 nm-cpu’s.

Cannonlake is niet afgeschaft, en toch stelt Intel in zijn aankondiging dat Ice Lake de opvolger van Coffee Lake wordt, en dus de negende generatie Core-chips wordt. Bovendien lezen we dat Ice Lake gebruik zal maken van het 10 nm+-procedé. Waar is Cannonlake heen, en waar is de eerste iteratie van het 10 nm-proces gebleven?

Koffie en soep

Intel zelf geeft geen duidelijk antwoord op die vraag, maar gebruik makend van wat we al weten en met een beetje hulp van Anandtech kunnen we een poging ondernemen om een antwoord te geven op die vraag. Kort samengevat luidt het antwoord als volgt: de achtste generatie Core-chips wordt een onduidelijke soep.

Wanneer in de herfst Coffee Lake verschijnt, zal dat voor de desktop een duidelijke affaire zijn. Coffee Lake wordt de achtste generatie Core-cpu, met het 14 nm++-proces, zoals aangekondigd. Na Coffee Lake volgt dan Ice Lake met het 10 nm+-proces. Cannonlake met zijn eerste generatie 10 nm-procedé valt er volledig tussenuit.

Voor de laptops krijgen we vermoedelijk een ander verhaal. Ook die toestellen krijgen Coffee Lake-chips, maar daarnaast lanceert Intel vermoedelijk een beperkte oplage Cannonlake-cpu’s. Coffee Lake en Cannonlake zullen naast elkaar bestaan en samen de achtste Core-generatie vormen met een mix van 14 nm en 10 nm. Vervolgens krijgen ook de laptops binnen pakweg anderhalf jaar een opstapje naar Ice Lake en zijn 10 nm+-proces.

Teleurstellend 10 nm-proces

Waarom dan die split? Vermoedelijk ligt de oorzaak bij de eerste generatie van het 10 nm-proces. Die lijkt niet te hebben opgeleefd aan de verwachtingen. Eén 10 nm-chip bakken is geen probleem, de moeilijkheid schuilt in de consistente fabricage van een heleboel chips op een winstgevende manier. De ‘yield’ (het aantal gelukte chips) moet hoog genoeg zijn om die ‘ramp up’ winstgevend te maken. Hoe kleiner het fysieke formaat van de processor, hoe hoger doorgaans de yield. Om die reden lanceert Intel bij de introductie van een nieuw bakproces eerst kleine en zuinige laptopchips, en pas later grotere en complexere desktopvarianten. Denk ter illustratie aan de introductie van 14 nm-Broadwell: die gebeurde met de beruchte Core M-cpu’s.

Als we de problemen en vertragingen met het 10 nm-proces voor Cannonlake interpreteren als problemen met de yield, kunnen we er van uitgaan dat het procedé nooit efficiënt genoeg is geworden om de productie van grotere chips te rechtvaardigen. Het ziet er naar uit dat Intel het Yield-probleem voor grote cpu’s pas met de volgende generatie van 10 nm, 10 nm+, heeft opgelost.

Die hypothese verklaart meteen waarom Intel met de desktop van 14 nm++ Coffee Lake naar 10 nm+ Ice Lake zou springen. In de laptop zullen we dan vermoedelijk de allerkleinste chips als een 10 nm Cannonlake-incarnatie zien. Denk aan de Y-cpu’s (voormalige Core M). De krachtige HQ en HK-processors zijn opnieuw groter en complexer, en zullen bijgevolg te lage yields kennen om een sprong naar Cannonlake te rechtvaardigen.

Samengevat lijkt 10 nm met Cannonlake een valse start te hebben genomen. Dat Intel daardoor van z’n melk is, lijkt duidelijk. Bovendien geeft de opgelopen vertraging concurrent AMD de kans om zijn comeback met glans door te voeren. Met 10 nm+ en Ice Lake komt Intel volgend jaar terug op het goede spoor terecht. Coffee Lake is en blijft een tussengeneratie die het falen van Cannonlake moet opvangen. Dat Intel nu al communiceert over Ice Lake, geeft gelukkig wel de indruk dat 10 nm+ wel tegemoet komt aan de verwachtingen.