Intel เปิดตัวโหนด 18A‑P เร่งประสิทธิภาพ Xeon Diamond Rapids ลดพลังงาน 18%

Intel เปิดเผยรายละเอียดของโหนด 18A‑P ของบริษัทผู้ผลิตชิประดับโลก ที่จะใช้เป็นพื้นฐานให้กับโปรเซสเซอร์ Xeon รุ่นต่อไป “Diamond Rapids” ซึ่งคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูลในระดับสำคัญ

Overview

ที่งาน VLSI Symposium ที่รัฐฮาวาย, Intel ประกาศเปิดตัว Intel 18A‑P ซึ่งเป็นการปรับปรุงโหนดการผลิต 18A ดั้งเดิมโดยมุ่งเน้นที่การเพิ่มประสิทธิภาพโดยไม่เพิ่มกำลังไฟฟ้า รายละเอียดแรกของโหนดนี้บ่งบอกว่ามี การเพิ่มประสิทธิภาพ 9 % ที่อัตราการใช้พลังงานเท่าเดิม (iso‑power) และ การลดการใช้พลังงาน 18 % ที่ประสิทธิภาพเท่าเดิม (iso‑performance) ทั้งนี้ Intel ได้เริ่มต้นกระบวนการผลิตแบบเสี่ยง (risk‑production) ของโหนด 18A‑P แล้วเพื่อรองรับการผลิต **Xeon “Diamond Rapids” รุ่นต่อไป

Technical Improvements

โหนด 18A‑P มีการปรับปรุงทางเทคนิคหลายด้านเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่อ้างอิง Intel รายงานว่า การต้านทานความร้อนของไดอี (die‑level thermal resistance) ลดลงระหว่าง 20 %‑40 % และ การต้านทาน Via ในชั้นที่สำคัญต่อประสิทธิภาพลดลง 10 %‑30 % การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มาจากการใช้วัสดุส่งความร้อนใหม่บนด้านหน้า (front‑side) ของไดอี ซึ่งช่วยกระจายความร้อนได้เร็วขึ้นและทำให้ชิปทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า

• **Thermal resistance: ลด 20 %‑40 %
• **Via resistance: ลด 10 %‑30 %
• **Performance at iso‑power: เพิ่ม 9 %
• **Power at iso‑performance: ลด 18 %

New Cell Library Options

เพื่อรองรับการออกแบบที่หลากหลาย Intel ได้เพิ่มเซลล์ใหม่ในไลบรารี 180HP และ 160HD โดยแยกตามความต้องการของอุปกรณ์ที่เน้นพลังงานต่ำหรือประสิทธิภาพสูง สำหรับการออกแบบที่ต้องการใช้พลังงานน้อยที่สุด มีเซลล์ W1 และ W1.5 ซึ่งถูกออกแบบให้ใช้กระแสไฟฟ้าน้อยลง ในขณะที่งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงสุดได้เพิ่มเซลล์ W3P ที่ใช้เทคโนโลยี “dual contact” ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้โดยไม่เพิ่มขนาดพื้นที่ของเซลล์ W3 ดั้งเดิม

Thermal‑Aware EDA Tools

Intel ยังอัปเดตเครื่องมือการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ (EDA) ให้รองรับการจัดวางที่คำนึงถึงความร้อน (thermally‑aware layout) นักออกแบบจึงสามารถจำลองการกระจายความร้อนได้ละเอียดขึ้นและปรับโครงสร้างของไดอีให้สอดคล้องกับการไหลของความร้อน การสนับสนุนนี้คาดว่าจะช่วยลดปัญหาความร้อนรบกวนการทำงานของเซิร์ฟเวอร์โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นของชิพสูง

Impact on Data Center and Server Market

การนำ 18A‑P ไปใช้ใน Xeon “Diamond Rapids” มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงแนวทางการออกแบบศูนย์ข้อมูล เนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพ 9 % ที่ไม่ต้องเพิ่มกำลังไฟฟ้า ทำให้ผู้ให้บริการคลาวด์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของการประมวลผลต่อวัตต์ได้โดยตรง อีกทั้งการลดการใช้พลังงาน 18 % ที่ระดับประสิทธิภาพเดียวกันช่วยลดค่าไฟฟ้าและค่าใช้จ่ายด้านการทำความเย็นอย่างมีนัยสำคัญ การปรับปรุงด้านความร้อนและ Via ยังช่วยให้ชิปสามารถทำงานต่อเนื่องได้ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ลดความเสี่ยงต่อการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด

Analysis

จากมุมมองของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ การเปิดตัวโหนด 18A‑P แสดงให้เห็นว่า Intel กำลังพยายามตามให้ทันกับคู่แข่งระดับโลกที่เน้นการผลิตบนโหนดที่เล็กลงและมีประสิทธิภาพพลังงานสูง เช่น TSMC 5 nm และ Samsung 4 nm แม้ว่า Intel จะยังอยู่บนโหนด 18 nm (18A) แต่การปรับปรุงด้วยการเพิ่มเซลล์ใหม่และวัสดุส่งความร้อนแสดงให้เห็นถึงแนวทาง “refinement” แทน “shrink” ซึ่งอาจเป็นยุทธศาสตร์เพื่อใช้เวลาในการพัฒนาโหนดต่อไปอย่าง 14 nm หรือ 12 nm อย่างมีประสิทธิภาพ

Summary

Intel เริ่มผลิตโหนด 18A‑P ที่ปรับปรุงด้านประสิทธิภาพและการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อติดตั้งใน Xeon “Diamond Rapids” รุ่นต่อไป การเพิ่มเซลล์ใหม่และเครื่องมือ EDA ที่คำนึงถึงความร้อนจะช่วยให้ผู้ผลิตเซิร์ฟเวอร์สามารถออกแบบระบบที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงานได้มากขึ้น.