Intel, VLSI 2025 sempozyumunda yayımladığı teknik makaleyle 18A (1.8nm sınıfı) üretim süreci hakkında bugüne kadarki en kapsamlı bilgileri paylaştı. Yeni jenerasyon 18A teknolojisi, hem güç tüketimi hem de performans açısından önemli kazanımlar vadediyor. Intel, bu süreçle evvelki kuşak Intel 3’e kıyasla yoğunlukta yüzde 30, performansta yüzde 25 artış ya da güç tüketiminde yüzde 36 azalma sağlandığını belirtiyor. Ancak daha da dikkat cazip olan, 18A teknolojisinin Intel’in uzun yıllar sonra birinci sefer TSMC ile birebir anda rekabet edeceği bir üretim düğümü olması. Hem TSMC’nin 2nm teknolojisi hem de Intel’in 18A süreci, yılın ikinci yarısında seri üretime girecek.
Güç, performans, alan avantajları
Intel 18A süreci, hem istemci hem de data merkezi uygulamalarını kapsayacak halde tasarlandı. Bu süreci kullanacak birinci eser, yıl içinde duyurulması beklenen Panther Lake işlemcisi olacak. Intel’in datalarına nazaran 18A, Intel 3’e kıyasla tıpkı voltajda yüzde 25 daha yüksek performans sunuyor. Tipik bir Arm çekirdeği alt bloğuyla yapılan karşılaştırmada, aynı saat suratında ve 1.1V voltajda yüzde 36 daha az güç tüketimi sağlanıyor. Voltaj 0.75V’a düşürüldüğünde bile yüzde 18 sürat artışı ve yüzde 38 güç tasarrufu mümkün oluyor. Ayrıyeten aynı tasarım, Intel 3’e nazaran yüzde 28 daha az alan kaplıyor.
Fakat voltaj karşılaştırmalarında dikkat çeken bir fark var. Intel 3, 1.3V’a kadar dayanak vererek bilgi merkezi yüklerine daha uygunken, 18A bu seviyeyi desteklemiyor. 18A, 0.4V, 0.75V ve 1.1V düzeylerinde çalışıyor. Bu, istemci bilgisayarlar ve bilgi merkezi CPU’ları için çok güzel, lakin azamî saat suratlarına gereksinim duyan şartlar için ülkü olmayabilir. Lakin 18A’nın avantajları bu açığı telafi edebilir. 
Öte yandan SRAM yoğunluğu da uygunlaştırıldı. Intel 18A süreci, 31.8 Mb/mm² yoğunluğa sahip yeni bir SRAM hücresi sunuyor. Bu, Intel 4’teki 26.6 Mb/mm² düzeyine nazaran kıymetli bir artış. Yoğunluk açısından TSMC’nin 5nm ve 3nm süreçleriyle emsal, fakat TSMC’nin 2nm süreci yaklaşık 38 Mb/mm² ile daha yüksek bir düzeye ulaşacak. PowerVia devri başlıyor
Intel’in 18A süreci için en değerli noktalar ise ikinci kuşak RibbonFET GAA (Gate-All-Around) transistör mimarisi ve PowerVia ismini verdiği art taraf güç iletim ağı (BSPDN) ile destekliyor olması.
PowerVia, güç iletim sınırlarını yonganın ön yüzeyinden art tarafına taşıyarak güç ve sinyal yollarını fizikî olarak ayırıyor. Bu sayede sinyal karışmaları önleniyor, güç verimliliği artıyor ve transistör yoğunluğu daha da yükseliyor.
Intel’e nazaran PowerVia, transistör yoğunluğunu yüzde 8 ila 10 artırıyor. Bu da 18A’nın Intel 3’e kıyasla sunduğu toplam yüzde 30’luk yoğunluk artışının kıymetli bir kısmını oluşturuyor. Ayrıyeten, 18A ile gelen ön yüz metal katmanları, RC (direnç-kapasitans) performansında yüzde 12 güzelleşme sunarken, via dirençleri de yüzde 24 ila 49 oranında azaltılmış. Intel ayrıyeten, voltaj düşüşünü Intel 3’e kıyasla 10 kata kadar azaltmayı başardığını bildiriyor.
Bunların yanı sıra, PowerVia ile güç ve sinyal yollarının ayrılması, yonga dizaynını sadeleştiriyor, daha sıkı mantık elemanı paketlemeye imkan tanıyor. Intel ayrıyeten bu yapıya özel geliştirdiği yüksek yoğunluklu MIM kapasitörle güç kararlılığını artırıyor. PowerVia, seri üretimde kullanılan birinci art taraf iletim ağı olduğundan, Intel bu yapının dayanıklılığına da özel ehemmiyet verdi. JEDEC standardına uygun testlerde, 110°C sıcaklık ve yüzde 85 nem şartlarında 275 saat boyunca gerilim testlerinden geçti. Bu şiddetli şartlarda hiçbir yapısal ya da elektriksel bozulma gözlenmedi. SRAM üzerindeki uzun vadeli tesirler de test edildi. 1000 saatlik yüksek sıcaklık altında yapılan yaşlandırma testleri, SRAM’lerin asgarî çalışma voltajını istikrarlı biçimde koruduğunu ve performans bozulması yaşanmadığını gösterdi.
Intel’in 18A teknolojisi yalnızca performans artışı ve güç verimliliği değil, tıpkı vakitte üretim kolaylığı da sağlıyor. Intel, hem süreçte sadeleşme sağladığını hem de EUV maskeleme sayısını azalttığını söylüyor. Ek olarak, PowerVia’nın art metal yapıları düşük direnç ve yüksek ısıl iletkenlik için tasarlandı. GAA transistörlerden kaynaklanan yüksek ısı yoğunluğu, bu sayede daha verimli dağıtılıyor. Bu ortada PowerVia’nın, Intel’in Foveros 3D ve EMIB üzere gelişmiş paketleme teknolojileriyle uyumlu olduğu da doğrulandı.
Toparlayacak olursak; Intel, sırf yeni kuşak GAA transistör mimarisi RibbonFET’i değil, birebir vakitte PowerVia üzere radikal bir altyapısal yenilik ile rekabete girişiyor olacak. Bu ikili sayesinde, Intel 3’e nazaran yüzde 25 performans artışı yahut yüzde 36 güç tasarrufu sağlanırken, transistör yoğunluğu da yüzde 30 artıyor.
