Großes Orchester: Zukunftsmusik bei Intel

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Wie weiter mit Moore‘s Law?

Die größte Herausforderung für Intel und auch alle anderen Prozessorhersteller ist aber die Fortführung des gerade erst 50 Jahre alt gewordenen Mooreschen Gesetzes. Die 14-Nanometer-Tri-Gate-Technik hat man noch sehr gut im Griff, wenn auch mit erheblichem Aufwand wie der Verwendung von Strained Silicon, High-k/Metal Gates und den bei Intel als Tri-Gate bezeichneten FinFETs.

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Darunter wird es es aber immer komplizierter, vor allen bei einer Versorgungsspannung für die Transistoren von weniger als 0,5 Volt. Der gewöhnlich sehr gut informierte David Kanter von realwordtech.com geht davon aus, dass Intel hier auf so genannte Quantum Well FETs (QWFETs) setzt, die so genannte III-V-Compound-Halbleiter und Quanteneffekte nutzen, um die bei so feinen Strukturen immer schwieriger zu beherrschenden Leckströme unter Kontrolle zu bekommen. Und dann gibt es noch das Problem, dass die herkömmliche Lithographie langsam an ihre Grenzen stößt und durch ein Extreme-Ultraviolet-Lithography-Verfahren (EUV) ersetzt werden muss, das aber nur im Vakuum funktioniert.

Probleme und neue Ideen

Auf der Architekturebene könnte es auch sein, dass Intel seine Manycore-Projekte wieder auf CPUs ausdehnt. Derzeit gibt es mit der Coprozessor-Karte „Xeon Phi“ nur ein Manycore-Produkt von Intel: Der aktuelle Xeon-Phi-Prozessor (Knights Corner) arbeitet mit bis zu 61 x86-Cores auf Basis des P54C-Pentium-Prozessors, soll aber in diesem Jahr mit Knights Landing auf eine Atom-Architektur umgestellt werden.

2007 hatte Intel im Rahmen seines Tera-Scale-Projekts mit Polaris einen CPU-Chip mit 80 einfachen FPU-Cores präsentiert, die jeweils mit lokalem DRAM-Speicher bestückt waren und über eine Netzwerk-Architektur kommunizierten. 2009 folgte mit dem Single-Chip Cloud Computer (SCC) ein zweiter Forschungsprozessor, bestehend aus 48 IA-32-Cores in Form eines 2D-Mesh-Netzwerks.

Bereits damals hat Intel von der Möglichkeit gesprochen, CPU-Cores und auf bestimmte Aufgaben spezialisierte Cores zu kombinieren. Derzeit nimmt Intel diese Idee wieder auf, denn auch der Kauf von Altera zielt in diese Richtung. Zudem forscht auch Intel, ebenso wie IBM, im Bereich der Silicon-Photonics (siehe eBook „Silicon Photonics, Licht statt Elektronen – optische Übertragung im Rechner“, also der schnellen optischen Datenübertragung zwischen und innerhalb einzelner Chips.

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