Intel – 14nm – 10nm – 7nm – 5nm – 3nm-Entwicklung

2008-04 ........ 3,2 Ghz .... QX9650      .....     45nm
2009-09 ........ 3,6 Ghz ..... i7-870         .....     45nm
2010-05 ........ 3,7 Ghz ..... i7-875K       .....     45nm
2011-10 ........ 3,9 Ghz ..... i7-2770K     .....     32nm
2012-04 ........ 3,9 Ghz ..... i7-3770K     .....     22nm
2013-06 ........ 3,9 Ghz ..... i7-4770K     .....     22nm

2014-01 ........ 14nm-Plan
2014-08 ........ 2,6 Ghz ..... M-5Y70
2014-09 ........ 2,9 Ghz ..... M-5Y71
2015-01 ........ 3,4 Ghz ..... i7-5557U
2015-08 ........ 4,2 Ghz ..... i7-6700K
2017-01 ........ 4,5 Ghz ..... i7-7700K
2017-4Q ....... 4,7 Ghz ..... i7-8700K
2018-4Q ....... 5,0 Ghz ..... i9-9900K    .....     14nm+
2020-04 ........ 5,3 Ghz ..... i9-10900K  .....     14nm++


2016-01 ........ 10nm-Plan – DUV-Only
2018-05 ........ 3,2 Ghz ..... i3-8121U    .....     10nm
2019-05 ........ 3,9 Ghz ..... i7-1065G7  .....     10nm
2020-09 ........ 4,7 Ghz ..... i7-1165G7  .....     10nm+  SuperFin
2021-2Q ....... 5,0 Ghz ..... i9-11980HK.....     10nm+  SuperFin
2021-11 ........ 5,2 Ghz ..... i9-12900K  .....     10nm++ SuperFin Enhence

2018-01 ........ 7nm-Ur-Plan – EUV-Only
2021-2Q .......... Notebook ..... 7nm-Meteor Lake      ...   Tape Out
2021-4Q .......... 7nm- 2. Plan
2022-2H .......... Notebook ...... 7nm-Meteor Lake      ...   Ready for Production
2023-1Q .......... 7nm- 3. Plan

2020-01 ........ 5nm-Ur-Plan
2023-2H ......... 5nm-Intel 4 .... Manufacturing Products

2022-01 ........ 3nm-Ur-Plan
2024 ................ 3nm-Intel A20

Bemerkung 1:
Mit der 10nm-Verschiebung wurde die 14nm-Fertigung zwei mal mit einer Taktsteigerungen  um gesamt +1,4 Ghz weiterentwickelt. Gezwungen auch durch RyZen. Diese Takt-Steigerung zwang gleichzeitig Intel zukünftig seine neuste Fertigung auf eine höhere Taktrate zu entwickeln.

Bemerkung 2:
Start-Schwierigkeiten einer Fertigung (z.b. 14nm, 10nm, ...) zeigt sich immer darin, dass die neue Fertigung vorerst nur im Notebook-Markt eingeführt wird. Interessant dazu, wenn Intel bei 5nm nur den Meteor-Lake, den 5nm-Granite Rapids kaum, während sich Sapphire Rapid schon verschoben hat. Dies könnte sich auf Probleme hindeuten

Bemerkung 3:
Es wirkt seltsam, dass der 3nm-A20 schon 1 Jahr nach dem 5nm-Intel 4/3 in den Markt kommen könnte.

Best-Case: Das ist aber durchaus möglich, weil jede Fertigung - früher zumindestens – zuerst 2-3 Jahre im Labor erforscht wurde, und danach diese Fertigung in der Fabrik in den nächsten 2 Jahren weiterentwickelt wurde. D.h. trotz 10nm-Probleme könnte es durchaus sein, dass das Labor nach der 7nm-EUV-Entwicklung einfach die 5nm-EUV (2016-2017) und danach an der 3nm-GAA-EUV (2018-2019). Erste EUV-Belichtungs-Tool wurden schon 2015 an Intel, IBM, TSMC,... verschickt. z.B.: IBM produzierte 2017 den ersten 5nm-GAA-Testchip und 2021 den ersten 2nm-GAA-Testchip. (Siehe Google). Damit könnte Intel durchaus den 3nm-GAA (= 3nm-RibbonFET) 2024 am Markt bringen, der 2018-2019 im Labor erforscht und 2020-2021 in der Fabrik entwickelt wurde, sodass er mit einer Verschiebung von 2 Jahren doch 2024 am Markt kommt.

Worst-Case: Die oder das Labor musste Forschungs-Kapazitäten an den Weiterentwicklungen 14nm+, 14nm++, 10nm+, 10nm++ aufwenden, sodass sich die Hauptentwicklung einer neuen Next-Gen-Fertigung auch nach hinten verschob und Intel eventuell mehr Probleme hat, als sie jetzt noch zugeben wollen.

Fazit:
Offensichtlich wird AMD im 4Q-2022 mit 5nm-Zen4 und 5nm-RDNA3 in voller Breite und großen Schritten sowie mit 5,0 Ghz durchstarten. Man kann IMO maximal 6 Monate später mit äquivalenten Produkten (maximal -10% Takt oder -10% IPC) am Markt kommen, um mit einem blauen Auge davonzukommen, weil sonst der Effizienz-Nachteil durch einen Fertigungs-Rückstand viel zu groß wird und erhebliche Nachteile bringt.

Also, die nächsten 15 Monate werden ziemlich interessant und eventuell sehr entscheidend, wo sich in Worst-Case Intel das "Genick" brechen könnte.

Es war nicht gemeint,
dass 10nm zuerst nur 4,0 Ghz schaffte, sondern weil 10nm wegen DUV vielleicht nur begrenzt auf 5,0 Ghz weiterentwickelt wurde. Intel hatte schon enorme Problem mit 14nm, welcher 6-9 Monate verspätet erst im Sept-2014 nur als Y-Serie (M-5Y70 bzw. M-5Y71) mit nur 2,6 bzw. 2,9 Ghz am Markt kam.

2014-01......... 14nm-Plan
2014-08 ........ 2,6 Ghz ..... M-5Y70
2014-09 ........ 2,9 Ghz ..... M-5Y71
2015-01 ........ 3,4 Ghz ..... i7-5557U
2015-08 ........ 4,2 Ghz ..... i7-6700K
2017-01 ........ 4,5 Ghz ..... i7-7700K
2017-4Q ....... 4,7 Ghz ..... i7-8700K
2018-4Q ....... 5,0 Ghz ..... i9-9900K
2020-04 ........ 5,3 Ghz ..... i9-10900K


2016-01......... 10nm-Plan
2018-05 ........ 3,2 Ghz ..... i3-8121U
2019-05 ........ 3,9 Ghz ..... i7-1065G7
2020-09 ........ 4,7 Ghz ..... i7-1165G7
2021-2Q ....... 5,0 Ghz ....  i9-11980HK
2021-11 ........ 5,2 Ghz ..... i9-12900K

2018-01......... 7nm-Ur-Plan
2021-4Q ....... 7nm- 2. Plan
2023-1Q ....... 7nm- 3. Plan

Die Große Frage ist halt,
wenn Intel mit 7nm im 2Q-2023 kommt, ob dieser eben jene 5,0 Ghz erreicht, die sie 2 Jahre (= üblicher Fertigungs-Zyklus) früher mit 10nm (i9-11980HK) erreicht hatte. Eigentilch muss man davon ausgehen, weil sich Intel ein Ice-Lake-Desaster (-20% Takt) nicht mehr leisten kann. Schließlich wird AMD wird 2023 mit 5nm ein vielfaches mehr an Desgin-Wins und Fertigungs-Kapazitäten vorfinden, als AMD es 2020 mit 7nm hatte.

Ja, Intels 10nm war von Anfang an ein ziemlicher Rohrkrepierer. Ice Lake schaffte nicht mal 4 GHz. Alles was Intel mit 10nm machen kann, ist lediglich Schadensbegrenzung. Und den P-Kern weiter aufzublähen mit noch mehr Leckströmen macht es halt nicht einfacher.

Raptor Lake soll weiterhin in 10nm gefertigt werden.

Ups, mein Fehler,
Ich dachte, Raptor Lake ist die Desktop-Version von Meteor Lake.

7nm ist für Intel sowieso noch kein Thema. Das dürfte es frühestens 2H 2023 mit Meteor Lake werden.

Du redest das so einfach her.
Falls dies wirklich so kommen sollte, wo Intel ihren gleichwertigen Fertigungs-Prozess quasi 1 Jahr nach AMDs 5nm-TSMC am Markt kommt, um somit AMD wieder 1 Jahr einen Fertigungs-Vorsprung hat, dann wird dieser Effizienz-Vorsprung alles bzw. jeden IPC-Vorsprung überschatten. Vorallem, wenn der Zen-Kern jetzt schon bei gleicher Fertigung deutlich effizienter ist. Denn ein IPC bzw. Single-Thread-Performance oder Gaming-CPU-Performance wirkt auch dann in anderen Märkten positiv, wenn die Effizienz nicht zu viel schlechter ist.

Die Ankündigung des RyZen 7000 (und Radeon 7000) deutet dann eine realtiv große 5nm-Kapazität an, womit AMD den Effizienz-Sprung den Markt richtig bewegen kann.

Die Desktop Modelle gehen bis 5,2 GHz, sogar 100 MHz weniger als der Vorgänger. Natürlich bezogen auf die P-Kerne. Was vor allem daran liegt, dass der Energiebedarf des Kerns pro Takt gestiegen ist aufgrund der erhöhten IPC.

Der Vorgänger war aber in 14nm, weshalb eine Taktsteigerung trotz IPC-Steigerung locker möglich sein müsste. Dazu ist bei Turbo-Core und Single-Thread-Performance der Stromverbrauch bei 8 Kerne bzw. 240W sowieso kein Hindernis.

Eigentlich hätte man beim 10nm++ durchaus bis zu 5,5 Ghz erwarten können. Aber gut, 10nm scheint ziemlich daneben gegangen sein, was mit der DUV-Only-Auslegung erklärt werden kann. Mit 7nm-EUV kann der Sprung dann umsogrößer werden. Die Frage ist halt, ob Intel den Sprung von einer reinen DUV-Herstellung auf eine reinen EUV-Herstellung wirklich mit wenig Problemen schafft. TSMC hat dazu mit 6nm einen Zwischenschitt auf einer schon entwickelten (7nm-)Fertigung gemacht um die Risken zu senken.

7nm ist für Intel sowieso noch kein Thema. Das dürfte es frühestens 2H 2023 mit Meteor Lake werden. Aber da wird man sehen müssen. In der Vergangenheit wurden dem Prozess ja auch immer wieder Probleme nachgesagt. Raptor Lake soll weiterhin in 10nm gefertigt werden. Einem Launch in der zweiten Jahreshälfte steht daher nicht viel im Wege.

Die 12. Generation konnte bisher gar nicht an Takt zulegen. Die mobilen Exemplare gehen bis max. 5 GHz, genauso wie der Vorgänger. Die Desktop Modelle gehen bis 5,2 GHz, sogar 100 MHz weniger als der Vorgänger. Natürlich bezogen auf die P-Kerne. Was vor allem daran liegt, dass der Energiebedarf des Kerns pro Takt gestiegen ist aufgrund der erhöhten IPC. Intel hat quasi den Sprung von 14nm auf 10nm SuperFin benötigt, um das zu kompensieren. AMD hat da besser gearbeitet. Die haben trotz gleicher Fertigung und deutlich höherer IPC den Energiebedarf von Zen 3 im Vergleich zu Zen 2 bei gleichem Takt in etwa gehalten.

Bestätigt wurde für 2022
- Epyc4
- Ryzen 7000
- RDNA3
- Epyc4-Sampling Now

Damit würde noch die Bestätigung für CDNA3 fehlen. Das wäre von den 5nm-Kapazitäten sicher weniger kritisch, als die Menge, die AMD für RyZen 7000 und RDN3 benötigt. Xilinx wird ausführlich am Analyst-Day im Juni informiert.

Da auch Intel Raptor Lake noch in diesem Jahr starten soll wird sich der Konkurrenzkampf im Laufe des Jahres weiter zuspitzen.

So einen Kampf im Gaming-Desktop-Markt kann man für 2022 eigentlich für sehr wahrscheinlich ausschließen. Denn während AMD den 5nm-Zen4-Sample für Epyc4 schon ausliefert, sowie 5nm generell lange erprobt ist, hat Intel bezüglich 7nm bis heute noch nichts gezeigt. Während AMD den 5nm-Zen4 schon für 5,0 Ghz angekündigt hat, hat Intel z.b. beim 12900HK bzw. 12900K nur +100 Mhz bzw. +200 Mhz zulegen können, obwohl der 10nm+ SuperFin noch die lange aus unreif gesehen wurde.

Genaugenommen hat Intel den 10nm-Prozess bis heute nicht schneller als den 14nm-Prozess hinbekommen, bei dem Intel per Intel Core i9-10980HK schon einen 5,3 Ghz-Takt angeboten hat. Zusammengefasst,
wenn man sich die Takt-Entwicklung von 10nm sowie der 14nm-Fertigung ansieht, die wegen der 10nm-Verspätung per 14nm+ und 14nm++ noch ordentlich im Takt zulegte, dann wäre es nach 8 Jahren Takt- & Verspätungs-Problemen der 14nm und 10nm eine große Überraschung, den 7nm-Prozess noch 2022 ausgereift mit 5,0 Ghz am Markt zu bringen.

Umproblematischer wäre es, den "7nm-Raptor-Lake" zuerst im Server-Markt zu bringen, was eigentlich mit Intels angekündigten "Chiplet-Technologie" generell recht einfach gehen sollte, u.a. weil eine Server-CPU kein 5,0 Ghz-Takt braucht, sondern es sind nur 3,0 Ghz nötig.

Aber im Server-Markt hat Intel eben für 2022 nichts mit 7nm angekündigt, womit Epyc4 im Server-Markt noch 2022 ziemlich einschlagen könnte. Vorallem, weil AMD schon ihre Epyc4 Sample verschickt, womit AMD noch für 2022 in Sachen Qualität & Kapazitäten ziemlich gut vorbereitet zu sein scheint.