Je-li řeč o výrobních procesech, nemělo by být opomíjeno, že číslo u jednoho výrobce může znamenat něco trochu jiného než číslo u jiného výrobce. Procesy Intelu označené nějakým číslem jsou tradičně o generaci až generaci a půl dále než procesy ostatních výrobců označené stejným nebo velmi blízkým číslem.

Na druhou stranu je potřeba předeslat, že se toto srovnání týká plánů Intelu, jak společnost proces načrtla a jak se ho původně snažila realizovat, nikoli nutně výsledku. Například u 10nm procesu avizoval Intel lepší čísla, než TSMC pro vlastní 7nm proces, ale tato nepatrně vyšší denzita se měla týkat původní verze procesu, na níž vznikly jen vzorky procesoru Cannon Lake. Další generace 10nm výroby (mobilní Ice Lake) denzitu snížila, aby byl prostor pro dosažení vyšších taktů a lepší odvod tepla. Ač denzita zůstala přinejmenším srovnatelná, energetické nároky a dosažitelné frekvence ale ani s druhou 10nm generací nedosáhly hodnot obvyklých pro první generaci 7nm procesu TSMC.

Tento kontext je poměrně důležitý pro představu o 7nm procesu Intelu, který - opět podle plánů - měl být dokonce pokročilejší než 5nm proces TSMC (který je výrazně pokročilejší než 5nm proces Samsungu, se kterým to mimochodem také nejde úplně hladce). 7nm proces Intelu by tedy (v případě zdárného dokončení) měl více než obstojně konkurovat 5nm procesu TSMC a možná i jeho blízkým nástupcům. V tom by problém nebyl. Problém je, že než se 7nm produkty Intelu dostanou na trh, bude nejspíš éra 5nm procesu končit a situace nebude o mnoho lepší (byť „o něco“ asi ano) než je ta stávající, kdy se 10nm desktopové produkty Intelu jeví spíše jako konkurence prvním 5nm produktům vzniklým v továrnách TSMC a první 10nm serverové produkty Intelu jako konkurence poslední 7nm generaci TSMC.

Co se vlastně stalo: Nejstarší zmínka, kterou jsem si v souvislosti se 7nm procesem Intelu vybavil, padla v roce 2016. Tehdy, asi rok po prvním přednesení Krzanichovy každoroční hlášky „10nm produkty vydáme do konce roku“, inzeroval Intel pracovní pozici, ve které nabízel možnost podílet se na vývoji této generace „chystané na rok 2020“. Pozornost médií upoutalo, když se znění inzerátu změnilo na „chystané na rok 2022“.

Poté o 7 nanometrech od Intelu nebylo dlouho slyšet, až v předvánoční éře 2019. Najednou nebyl 7nm proces cílený na rok 2022, ale masová výroba měla být zahájena ve druhém pololetí 2021. Z čehož se za pár měsíců stal poslední kvartál 2021 a nedávno konec roku 2021. Přestože i konec roku 2021 patří do druhého pololetí, fakticky znamená zužování časového vymezení na úplný konec přislíbené éry, že přípravy jdou spíše hůře než lépe, což může značit duševní přípravu partnerů, akcionářů či investorů na odklad.

V minulém týdnu, ve svém telefonním rozboru pro předplatitele, zmínil novinář a analytik Charlie Demerjian, že 7nm serverové procesory Intelu (Xeony Granite Rapids) čeká odklad. Podle jeho zdrojů již neexistuje šance, že by se mohly v běžném prodeji objevit v roce 2022, takže je lze čekat nejdříve roku 2023. Xeony, s ohledem na větší plochu jádra, přicházejí tradičně zhruba rok po prvních (tj. mobilních) procesorech vzniklých na daném procesu. Odklad Xeonů by tedy mohl indikovat odklad vůbec všeho 7nm, což nyní potvrdil Intel.

Podle oficiálního vyjádření společnosti je výtěžnost 7nm procesu rok ve skluzu za roadmapou, z čehož Intel dovozuje půlroční odklad 7nm produktů. Asi nebude nutné dvakrát zdůrazňovat, že dovozování půlročního odkladu z ročního skluzu je značně optimistický výhled, a tak by nás nemělo překvapit, kdyby se k avizovanému půlročnímu zpoždění časem ještě nějaký ten měsíc navíc nabalil.

Skluzy ve výrobních procesech nicméně nemění tempo vývoje nových architektur, které Intel drží (přinejmenším jej drží lépe, než tempo vývoje procesů, neboť hotové architektury čekají na nehotové procesy). I po dokončení procesů je ovšem pozorovatelný jistý problém: Architektury evidentně byly vyvíjené s ohledem na proces v takové podobě, v jaké byl plánovaný, nikoli v takové podobě, v jaké vznikl. Příkladem může být v současnosti dostupný mobilní 10nm Ice Lake. Ten nemá po stránce IPC problém konkurovat procesorům Zen 2, někde dokonce dosahuje lepších výsledků (jinde ovšem horších), ale jeví se jako z hlediska IPC velmi solidní produkt. Ovšem co oproti jádrům Skylake přináší na IPC, to výrobní proces ubírá na taktovací frekvenci, která musí kompenzovat mj. energetické nároky kombinace architektury a procesu, které jsou velmi vysoké. Ice Lake tak nezvyšuje celkový výkon, nesnižuje spotřebu, pouze přináší výbavu danou novější architekturou.

Vice-prezident M. Mayberry v prosinci 2019 představil plány s novými procesy a jejich volnější vazbu na architektury

Přestože si Intel tento problém uvědomuje a v nedávné době ohlásil, že vývoj nových architektur přizpůsobí možnosti přesunu na starší než plánovaný proces, v šuplíku má již řadu architektur hotových: Sunny Cove (Ice Lake, Lakefield, Spring Hill ~ serverový Ice Lake), Willow Cove (Tiger Lake, Rocket Lake, Sapphire Rapids) i Golden Cove (Alder Lake, Granite Rapids) jsou již dané, a tak o nějakém přizpůsobení starším procesům na úrovni architektury můžeme mluvit nejdříve u Ocean Cove, který je však velmi vzdálenou budoucností.

Plán představený před Vánoci, tedy že společnost co dva roky přijde s novým výrobním procesem a bude počítat s možností zpětné portace na starší výrobní proces u každé architektury, nyní působí značně vratce. V době, na kterou loňská roadmapa maluje zahájení masové výroby na 5nm procesu, se nejspíš dočkáme prvních výkonných 7nm procesorů.

Jak si Intel se situací poradí v dlouhodobém měřítku, zatím nevíme. V krátkodobém horizontu ji plánuje řešit využitím externích partnerů, pravděpodobně TSMC, možná Samsungu. Oficiální potvrzení rozšířené spolupráce s nezávislými výrobci přichází jen krátce poté, co se rozšířila informace, že jedním z důvodů odchodu procesorového architekta Jima Kellera byla právě neshoda v této věci. Keller prosazoval mnohem masivnější využití výrobních kapacit TSMC, se kterým nesouhlasilo vedení společnosti.

• Intel si prý rezervoval 6nm a 3nm výrobní kapacity u TSMC

Alespoň dílčí plány v tomto směru se ale Kellerovi nejspíš podařilo prosadit ještě na jaře před opuštěním Intelu, kdy se objevila zpráva o rezervaci 6nm a 3nm kapacit TSMC. Když jsme se tehdy snažili přijít na to, proč si Intel rezervoval právě tyto zvláštní procesy, vyplynul jediný smysluplný závěr: 7nm a 5nm již byly rozebrány AMD, Nvidií a Applem. Bylo by tedy možná rozumnější hovořit o střednědobém horizontu, neboť v krátkodobém toto (s ohledem na absenci 7nm procesu ve výběru rezervovaných kapacit) Intel u TSMC asi příliš mnoho nevyrobí.

Nebude-li mít Intel vlastní 7nm proces dostupný pro výrobu větších (desktopových a serverových) procesorů dříve než na přelomu let 2022/2023 a u TSMC nemá rezervovaný 5nm proces, nebude mít během éry, po kterou AMD bude stavět na 5nm procesu TSMC, technologii srovnatelnou ani lepší. V podstatě by se po stránce procesů měl udržet současný stav. Situace Intelu se všaj může zlepšit nasazení novějších architektur, byť do jisté míry omezených úskalími současných procesů.