作為“美國製造”的重要一環，Cnet 資深記者 Stephen Shankland 剛剛分享了亞利桑那州英特爾 Fab 42 工廠的參觀體驗。不過最讓我們感興趣的，還是下一代Sapphire Rapids 至強、Meteor Lake 台式處理器、以及 Ponte Vecchio GPU 的一瞥。
（圖 via Cnet）
據悉，Fab 42 工廠主要負責 10nm（Intel 7）和 7nm（Intel 4）芯片的製造與測試，涵蓋了英特爾下一代消費級、數據中心、高性能計算產品線。
比如 Meteor Lake 台式處理器、Sapphire Rapids 至強 CPU、以及面向 HPC 的 Ponte Vecchio GPU 。
Intel’s Fab 42 – A Peek Inside（via）
首先介紹 Meteor Lake，其定於 2023 年上市。作為英特爾首個採用多芯片設計的產品，Cnet 設法搞到了第一組測試芯片的照片。
它看起來與該公司在 2021 架構日活動期間展示的渲染圖很像，而相關測試工具旨在確保 Forveros 互連封裝工藝能夠如預期般工作。
Meteor Lake 測試芯片展示了在同一基板上互連的四個小芯片，參考官方分享的渲染圖，頂部應該是計算塊（Compute Tile）、中間為 SoC-LP、底下為 GPU 塊。
不過從芯片尺寸上來看，WCCFTech 推測最上面的可能才是 GPU 塊，核心計算塊則被包裹在了中間（底層還是包含 IO 的 SoC-LP）。
然後我們見到了 300mm 的Meteor Lake 測試芯片晶圓，該流程需要再次確保芯片上的互連如預期工作。
鑒於英特爾已經完成了 Meteor Lake 計算塊方面的工作，如果一切順利的話，最終芯片有望於 2022 年 2 月試產，並於 2023 年正式推出。
其它方面，預計 Meteor Lake 系列台式 / 桌面 CPU 會採用升級后的高性能“Redwood Cove”架構，搭配 7nm EUV 工藝。不過在設計之初，英特爾就已經考慮到了不同製程節點下的應用。
有趣的是，Meteor Lake 或成為英特爾首次告別環形互連總線架構的 CPU 產品線。也有傳聞稱，Meteor Lake 或採用純 3D 堆疊設計，並可利用來自外部晶圓廠的 I/O 芯片（比如台積電）。
另有面向移動平台的 Meteor Lake-P / Meteor Lake-M
不過更重要的是，英特爾將正式在 CPU 上啟用 Foveros 封裝技術來連接基板上的各種芯片（XPU），這也與 14 代芯片上的“Compute Tile”描述保持一致。
插槽方面，它應該會保留對 LGA 1700 主板的支持（與 Alder Lake / Raptor Lake 一樣），輔以 PCIe 5.0 和 DDR5 內存支持（主流和入門型號應該兼容 DDR4）。
其次是面向服務器 / 數據中心市場的 Sapphire Rapids 至強產品線，標準 SKU 包含了 4 個計算塊、但 HBM 版本還集成了四組高帶寬緩存，整體 8 個小芯片通過 EMIB 互連進行通訊（芯片邊緣較小的矩形條）。
如圖所示，Sapphire Rapids-SP 至強 CPU 在片上集成了高達 64GB 的 HBM2e 內存，相關設計已顯得相當成熟，表明其已做好在 2022 年之前部署於下一代數據中心的準備。
標準款 Sapphire Rapids 至強 CPU 由四個 XCC 的小芯片組成，尺寸約 400 m㎡ 。頂級的 Sapphire Rapids-SP 至強處理器上總共有四個芯片，每個裸片通過 EMIB 互連起來。
EMIB 的間距為 55u，核心間距則是 100u 。普通的 Sapphire Rapids-SP 至強 CPU 具有 10 個 EMIB 互連（HBM2e 版本為 14 個），整個封裝尺寸為 4446 m㎡ 。
四個 HBM2e 內存則採用了 8-Hi 堆棧方案，英特爾打算每堆棧至少提供 16GB，那整個 Sapphire Rapids-SP 就是 64GB，封裝尺寸也達到了驚人的 5700 m㎡（較標準款大 28%）。
即使與近期泄露的 AMD 霄龍（EPYC）Genoa 相比，HBM2e 版 Sapphire Rapids-SP 芯片的最終封裝也大了 5%（但標準款 Sapphire Rapids CPU 的封裝要小 22%）。
● Intel Sapphire Rapids-SP 至強（標準封裝）- 4446m㎡
● Intel Sapphire Rapids-SP 至強（HBM2E 封裝）- 5700m㎡
● AMD EPYC Genoa（12 CCD 封裝）- 5428m㎡
此外英特爾表示，與標準封裝設計相比，EMIB 鏈路可帶來兩倍帶寬密度和能效改進。
有趣的是，該公司將最新的至強產品線稱作“邏輯單片”，意味着它們採用了與單芯片相同的互聯功能（技術上將四個小芯片連到一起）。
最後是 Ponte Vecchio 芯片，英特爾概述了旗下數據中心旗艦 GPU 的一些重要參數，包括 128 核 Xe、128 個 RT 單元、HBM2e 緩存、以及 8-Tile 的 Xe-HPC GPU 。
該芯片擁有兩組相對獨立的堆棧和 408MB L2 緩存，互相之間通過 EMIB 互連，並將在多個芯片上運用自家的 10nm（Intel 7）+ 台積電 N7 / N5 等不同工藝節點。
此前英特爾還介紹過基於 Xe-HPC 架構的 Ponte Vecchio 旗艦 GPU 的封裝與芯片尺寸，可知其由 2-Tile 組成、每 Tile 疊有 16 個可用裸片。最大號芯片的頂部尺寸為 41 m㎡，基礎芯片（計算塊）的大小為 650 m㎡ 。
以下是 Ponte Vecchio GPU 用到的所有製程工藝：
● 英特爾 7nm
● 台積電 7nm
● Foveros 3D 封裝
● EMIB 互連
● 10nm 增強 Super Fin
● Rambo Cache
● HBM2 高帶寬緩存
以下是英特爾如何達成 47-Tile 的 Ponte Vecchio 芯片的：
● 16 Xe HPC（內 / 外）
● 8 Rambo（internal）
● 2 Xe Base（internal）
● 11 EMIB（internal）
● 2 Xe Link（external）
● 8 HBM（external）
綜上所述：Ponte Vecchio 並不是一整塊大芯片，而是使用了 8 個 HBM 8-Hi 堆棧 + 11 路 EMIB 互連，完整封裝尺寸為 4843.75 m㎡ 。
作為一款性能強大的小芯片設計產品，其總共堆疊了 47 個計算塊，且並非完全基於同一種工藝節點。
此外使用高密度 3D Foveros 封裝的 Meteor Lake CPU，其“凸點間距”（bump pitch）為 36u 。
英特爾正在亞利桑那州 Chandler 建設 Fab 52 / 62 工廠
展望未來，Intel Fab 42 工廠將於幾年後併入 Fab 52 / 62，以生產更先進的芯片產品。
公司新任 CEO 帕特·基辛格曾表示：“摩爾定律仍然有效”。而在接下來的四年，英特爾將加快趕超競爭對手的腳步。