Intel wil ook na 2025 meer rekenkracht aan processors toevoegen en de omvang van de processors kleiner maken. Hiermee wil het de bekende Moore’s Law nog verder oprekken. Onlangs presenteerde de chipfabrikant zijn roadmap voor processorontwikkelingen voor na 2025.

De chipfabikant wil de komende jaren graag weer marktaandeel terugveroveren. Vooral als het gaat om marktaandeel dat de afgelopen jaren verloren is gegaan aan concurrenten als TSMC en Samsung. Uit de bekendgemaakte plannen voor na 2025 blijkt dat Intel dit vooral wil gaan proberen met meer rekenkrachtpotentieel en nog kleinere processors. Dit moet de bekende Wet van Moore verder oprekken.

Driedimensionale ‘verpakking’

Een eerste techniek waarmee de chipfabrikant de rekenkracht van zijn processors wil uitbreiden, is de manier waarop de transistors op een chip kunnen worden ‘verpakt’. De voor de rekenkracht benodigde transistors als ‘tegels of chiplets’ driedimensionaal verpakt, in plaats standaard tweedimensionaal. Hierdoor zijn volgens Intel nu tot tien keer meer verbindingen tussen de transistors onderling mogelijk.

De chipfabrikant wil zo tot 30 en 50 procent meer transistors per gebied op een chip kunnen plaatsen en de rekenkracht vergroten. Ook is Intel bezig met het onderzoeken hoe de omvang van de transistors kan worden aangepast. Daarbij denkt de fabrikant aan transistors die maar enkele atomen dik zijn. Dit levert dan weer meer transistors per oppervlak op dat traditioneel silicon en dus een gigantische uitbreiding van de Moore’s Law.

IEDM Infographic

Meer mogelijkheden voor silicon

Een andere belangrijke ontwikkeling die Intel na 2025 wil gaan bereiken, is het uitbreiden van de mogelijkheden van traditioneel silicon. Inmiddels zijn al de eerste integraties van GaN-gebaseerde power switches met op silicon gebaseerde CMOS op een 300 mm wafer beschikbaar. Dit moet CPU’s hoge snelheden en prestaties geven. Naast prestaties moet dit ook het aantal moederbordcomponenten beperken zodat er meer ruimte ontstaat, maar ook dat devices kleiner kunnen worden.

Ook voegt de chipfabrikant steeds meer low-latency read/write mogelijkheden toe met ‘ferro-electric’-materialen. Dit moet vooral ingebouwde DRAM-technologie ten goede komen voor het leveren van meer geheugenbronnen. Dit is vooral handig voor veel processorkracht vergende applicaties, zoals voor gaming en AI.

Technologie voor quantum computing

Verder gaat Intel meer investeren in het opschroeven van de prestaties voor op silicon transistors gebaseerde quantum computing. Ook wordt daarbij ingezet op nieuwe switches voor grootschalige en energiezuinige rekenkracht voor devices op kamertemperatuur. Hiervoor worden nu transistors ontwikkeld op basis van nieuwe natuurkundige concepten. De chipfabrikant werkt daarvoor nu onder meer aan transistors op basis van nanoscale magneten, en aan specifieke ‘spintronic’-materialen voor het ontwikkelen van een zogenoemd spin-torque-device.

Ten slotte presenteerde Intel onlangs in dit kader een complete 300 mm qubit process flows. Deze moeten uiteindelijk schaalbare quantum computing mogelijk maken die compatibel is aan CMOS-fabricageprocessen. Dit moet de toon gaan zetten voor toekomstig onderzoek, aldus Intel.