L’industria dei semiconduttori è al centro della competizione tecnologica globale, così come lo sono i chipmaker di punta per i rispettivi governi nazionali. Dalla taiwanese Tsmc, la cui tecnologia e capacità industriale fa gola per il rafforzamento del segmento manifatturiero – dagli Stati Uniti alla Germania, fino al Giappone – fino alla coreana Samsung e naturalmente alla statunitense Intel Corporation.

Un tempo leader nel design e fabbricazione dei chip avanzati, Intel ha progressivamente subito la concorrenza dei competitor asiatici soprattutto nel segmento foundry, dove alti costi di capitale e un modello di business dedicato hanno consentito di cavalcare la cosiddetta ‘rivoluzione fabless’ nell’industria. Oggi Taiwan e Corea del Sud ospitano rispettivamente il 92% e l’8% dello share di mercato per i chip più avanzati, specialmente quelli logici essenziali per l’addestramento dei sistemi di intelligenza artificiale.

Tuttavia, spinta dalle esigenze di sicurezza nazionale degli USA, dai poderosi incentivi del Chips for America Act e dal desiderio di recuperare il terreno perduto lungo la frontiera tecnologica, Intel nel 2021 aveva lanciato una vera e propria strategia di catch-up con i leader asiatici. E i cui risultati potrebbero ristabilire una distanza evidente tra i recenti passi in avanti della cinese Smic e di Huawei rispetto allo stato dell’arte della tecnologia attualmente in mano al colosso americano.

Intel, con una capitalizzazione borsistica che si aggira sui $160 miliardi di dollari, aveva infatti deciso di investire oltre $100 miliardi per scalare le gerarchie dell’industria negli anni seguenti (con 8 nuove fonderie pianificate entro il 2030) con l’obiettivo di raggiungere i 2 nodi di produzione di chip. Si tratta, forse, del piano (“5 Nodes in 4 Years”) più ambizioso nella recente storia dell’industria dei semiconduttori.

In un keynote speech all’evento Intel Innovation tenutosi a San Jose il 19 settembre, l’amministratore delegato Pat Gelsinger ha annunciato che l’azienda raggiungerà il processo di produzione a 2 nanometri nella prima metà del 2024. Se i piani dovessero concretizzarsi, significherebbe che Intel raggiungerebbe il nodo leading edge prima dei concorrenti, ovvero Tsmc e Samsung che hanno annunciato la produzione a 3 nanometri quest’anno e pianificano quella a 2 per il 2025.

Al centro della strategia del colosso, vi sono soluzioni per i clienti basate su sistemi hardware/software per l’intelligenza artificiale, puntando su microprocessori ottimizzati. Per esempio, il processore Core Ultra di Intel (Meteror Lake) che utilizza il processo di fabbricazione “Intel 4”, oppure i chip per i data center (Sierra Forest e Granite Rapids sono in rampa di lancio entro la fine dell’anno) con tecnologia “Intel 3”.

A guidare la strategia di Intel, la ferrea convinzione del suo amministratore delegato riguardo alle prospettive di quella che definisce Siliconeconomy, alla convergenza tra software, chip e intelligenza artificiale. “Se oggi la fabbricazione dei chip alimenta un giro d’affari di 574 miliardi di dollari” ha ricordato Gelsinger, “che a sua volta alimenta un’economia tecnologica globale che vale quasi 8.000 miliardi di dollari, entro il 2030 questo valore praticamente raddoppierà, arrivando a un trilione di dollari”. Dunque, ecco la necessità di scommetere nuovamente sulla fabbricazione di chip sempre più complessi.

La roadmap tecnologica di Intel può creare, in realtà, confusione se ci si sofferma agli annunci. Allo stato attuale, il processo produttivo più avanzato di Intel è quello a 10 nanometri (“Intel 7”), ma con una densità dei transistori paragonabile a quella a 7 nanometri di Tsmc, utilizzata per esempio dall’azienda americana per produttori di chip Raptor Lake.

La strada che ha deciso di percorrere Intel, che scommette ampiamente sui servizi dell’azienda dedicati all’attività produttiva (foundry) per conto di terzi nonostante il suo retaggio Idm (ovvero di integrazione tra design e produzione), è volta a competere con Tsmc e Samsung, con l’obiettivo di sottrarre, eventualmente, clienti del calibro di Amd e Apple per la fornitura dei propri processori.

Per farlo, Intel sta costruendo fonderie all’avanguardia negli Stati Uniti, grazie anche agli incentivi previsti dal Chips Act tra cui l’Advanced Manufacuring Investment Tax Credit. Per i nodi più avanzati, ovvero Intel 20A e Intel 18A, si tratta di impianti situati rispettivamente in Ohio, Oregon e Arizona e che guarderanno specialmente a clienti posizionati per l’high performance computing (Hpc) e, naturalmente, l’Ia.

Per raggiungere tale livello di sofisticatezza, Intel necessiterà di impiegare la tecnologia Euv (litografia ultravioletta) più avanzata sul mercato, e fornita solamente dall’olandese Asml. Lo scorso 20 settembre, l’azienda ha infatti annunciato il primo utilizzo di questi dispositivi in Europa, nella nuova fonderia in Irlanda. L’impianto, la Fab 34, per un investimento iniziale di 5 miliardi di dollari, è situato a Leixlip e per la piena operatività sui nodi Intel 4 (che inizierà entro la fine del 2023) e Intel 3 (previsto per il 2024) necessiterà di quasi 12 miliardi di dollari tra costi di capitale e di mantenimento. Fab 34 utilizzerà 7 dispositivi Euv per la produzione di massa.

Si tratta del primo utilizzo di questa tecnologia in Europa, e consentirà la manifattura di dispositivi avanzati come i nuovi processori Intel Core Ultra per l’impiego in computer supportati da sistemi di IA nonché i processori Xeon di prossima generazione, che arriveranno nel 2024. “Sono orgoglioso del team Intel e dei clienti, fornitori e partner che hanno collaborato con noi” ha affermato Gelsinger. “L’isola del Silicio, l’Irlanda, è sempre stata al centro della nostra strategia a lungo termine e l’apertura della Fab 34 contribuisce all’obiettivo dell’Unione europea di creare una catena di fornitura di semiconduttori più resiliente e sostenibile”.

I dispositivi High-Na Euv prodotti da Asml, ed essenziali per i processi di produzione Intel 18A, verranno spediti negli impianti in Oregon entro questo Natale, ha rassicurato Gelsinger. Si tratta della Twinscan EXE:5200, gioiello dell’azienda olandese che, secondo Asml, consentirà di ottenere minori costi, tempi di consegna, consumi energetici e al contempo una maggiore miniaturizzazione. Intel ha acquistato e ordinato i dispositivi nel gennaio del 2022: un singolo dispositivo può arrivare a costare, in media, circa 340 milioni di dollari.

Intanto, a partire da gennaio 2024 con l’entrata in vigore delle sanzioni congiunte tra Stati Uniti, Olanda e Giappone, Asml non potrà più spedire ai clienti cinesi tecnologia Duv, utilizzata perlopiù per la manifattura di chip a nodi più maturi, mentre gli Stati Uniti hanno concesso una deroga parziale ai produttori coreani e taiwanesi.

Resta, tuttavia, il divario tecnologico in questo segmento. Rispetto alla risoluzione ottica che viene consentita con l’impiego degli attuali sistemi Euv, i nuovi dispositivi High-Na ridurranno notevolmente il limite di risoluzione, consentendo “la riduzione geometrica dei chip oltre il prossimo decennio” secondo Asml. Uno sviluppo che alza ulteriormente l’asticella per gli sviluppatori di apparecchiatura litografiche cinesi, oltre a rendere ulteriormente complesso per i chipmaker cinesi raggiungere i leader (Tsmc, Samsung e ora Intel) per quanto concerne le capacità di scalabilità nanometrica. In confronto, il processore Kirin 9000 a 7 nm utilizzato nello smartphone Mate 60 Pro di Huawei è stato fabbricato da Smic, la principale fonderia cinese, utilizzando un processo a 7 nanometri con litografia a immersione Duv a immersione (ArF).

Intel, dunque, vuole tornare protagonista nell’industria e si propone come principale attore americano nella corsa globale ai semiconduttori avanzati per le tecnologie del futuro.