Excelência deliberada: por que a Intel lidera o mundo na fabricação de semicondutores

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Quando Intel lançou Ivy Bridge na semana passada, não apenas lançou uma nova CPU - estabeleceu um novo recorde. Ao lançar peças de 22 nm em um momento em que seus concorrentes (TSMC e GlobalFoundries) estão ainda aumentando seus próprios designs de 32/28 nm, A Intel avisou que agora está executando um nó de processo completo à frente do resto da indústria de semicondutores. Essa é uma lacuna sem precedentes e um desenvolvimento bastante recente; a empresa só começou a se afastar do resto do setor em 2006, quando lançou 65nm.

Recentemente, tivemos a oportunidade de conversar com Mark Bohr, Senior Intel Fellow e o diretor de arquitetura e integração de processos nas fábricas de engenharia da empresa em Hillsboro, Oregon. Pedimos a ele que explicasse como a Intel conseguiu manter sua cadência tique-taque de dois anos e por que a manufatura de Santa Clara é considerada a melhor do mundo.



Bohr atribui o sucesso da Intel a vários fatores. Em primeiro lugar, a Intel é virtualmente a única IDM (fabricante de dispositivo integrado) restante no mercado de microprocessadores. Mesmo empresas como Samsung e IBM, que ainda lidam com uma quantidade significativa de sua própria fabricação de produtos, se associaram à GlobalFoundries para focar em P&D. O resto, como Qualcomm, Nvidia, Toshiba e Texas Instruments, terceirizam sua fabricação para empresas como TSMC, UMC e GlobalFoundries.



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Como fabrica todo o seu próprio hardware, a Intel evita o conflito de interesses que existe inerentemente em qualquer relacionamento entre fundição / cliente. A dificuldade e o custo crescentes da transição para novos nós ampliou as tensões entre os dois grupos que antes eram mantidas ao mínimo, graças ao efeito combinado da lei de Moore e da escala de Dennard. A lei de Moore afirma que a densidade do transistor dobra a cada 18-24 meses; A escala de Dennard previu uma relação linear proporcional entre o tamanho de um transistor e seu consumo de tensão / corrente. Em outras palavras, transistores menores consomem menos energia.



As transições dos nós ainda eram difíceis e ocasionalmente instáveis, mas os resultados finais eram fundamentalmente previsíveis. Custos de curto prazo mais altos e densidades de defeitos maiores seriam mais do que compensados ​​quando o novo nó fosse colocado online e os rendimentos melhorassem. Essa previsibilidade subjacente é o que fez o modelo de fundição puro funcionar. Na sua ausência, vimos clientes como a Nvidia pressionando por novos acordos em que o projeto de IP personalizado, os custos de P&D e as despesas de produção de risco são compartilhados de forma mais equitativa entre a fundição e o cliente.

Wafer Ivy Bridge

Bohr não fez uma distinção específica entre a colaboração pequena em nível de grupo e o compartilhamento em grande escala de informações entre diferentes seções da empresa, mas seus comentários deixaram claro que o design e a implementação são tratados como um esforço conjunto em todos os níveis - inclusive quando as coisas dão errado. Isso reduz a chance de uma mentalidade 'nós contra eles' se desenvolver entre grupos de engenheiros e incentiva uma maior colaboração para resolver os problemas que ocorrem, em vez de contornar os vagões e entrar no modo CYA.



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